含油污泥熱解又稱為含油污泥熱裂解，它是將有機(jī)物在無氧的狀態(tài)下加熱使其分解為：①以焦炭、炭黑為主的固體殘渣；②在常溫下以液態(tài)形式存在的燃料油；③以H2、CO、CH4以及一些低分子碳?xì)浠衔餅橹鞯目扇夹詺怏w的化學(xué)分解過程。含油污泥中的化合物主要以碳?xì)浠衔餅橹鳎渲邪闊N、烯烴、環(huán)烷烴、芳香烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等。在缺氧或無氧的狀態(tài)下，含油污泥中的化合物在高溫加熱條件下發(fā)生一系列的脫氫、斷鏈等復(fù)雜的化學(xué)過程，這些過程主要分為兩類：一是吸熱的裂解反應(yīng)過程，二是放熱的縮合反應(yīng)過程。
　　目前，較為認(rèn)可的含油污泥等烴類化合物熱解的機(jī)理為自由基鏈反應(yīng)機(jī)理。含油污泥等烴類熱解的自由基反應(yīng)分為鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止三個階段。
　?。?）含油污泥熱解鏈引發(fā)階段

　　含油污泥熱解鏈引發(fā)階段主要是含油污泥等烴類化合物自由基的產(chǎn)生，烴類分子由于其C-C鍵的斷裂而為分解為自由基，不同烴類發(fā)生斷裂的部位不同。烷烴C-C鍵的斷裂的主要部位發(fā)生在碳鏈的中部，烯烴發(fā)生斷裂的位置主要在其C=C雙鍵處，烷基芳烴發(fā)生斷裂的位置主要是在芳香環(huán)的β位上。

　　（2） 含油污泥熱解鏈增長階段

　　含油污泥熱解鏈增長階段主要是含油污泥等烴類化合物自由基的轉(zhuǎn)化傳遞，一個自由基轉(zhuǎn)化為另外一個自由基，正是自由基反復(fù)傳遞使得反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。具體反應(yīng)進(jìn)程如下：

　　a) 含油污泥熱解階段自由基奪氫

　　含油污泥熱解階段自由基奪氫反應(yīng)通式如下：

　　H + RH = H? + R  ……式 （1-1）

　　R + RH = RH + R ……式 （1-2）

　　伯、仲、叔碳原子上的C-H鍵鍵能不同，導(dǎo)致碳原子上的氫被奪取的難易程度不同。研究表明，含油污泥的烴類分子碳原子上不同位置的氫被奪取的難易程度次序（由易到難）為：叔碳>仲碳>伯碳，自由基的反應(yīng)速率也同上述次序。

　　b)  含油污泥熱解階段自由基分解

　　含油污泥熱解階段自由基本身會發(fā)生分解，分解生成兩部分：烯烴分子和另外一個自由基，這樣使得其自由基得以不斷傳遞。由β斷裂規(guī)則可知，自由基的這種特殊的反應(yīng)發(fā)生的主要位點(diǎn)大都在未成對電子的β位碳上。

　　c) 含油污泥熱解階段自由基加成

　　相對于自由基分解反應(yīng)，含油污泥熱解階段自由基的加成反應(yīng)可以認(rèn)為是其的逆反應(yīng)，一個烯烴分子可以和一個自由基加成生成一個碳數(shù)相對較多的新的自由基。

　　d) 含油污泥熱解階段自由基移位

　　含油污泥熱解階段自由基的移位主要是由于自由基內(nèi)部的氫進(jìn)行了內(nèi)部轉(zhuǎn)移而使自由基發(fā)生移位，這種情形大都發(fā)生在碳數(shù)＞6的鏈烷基自由基上。

　　（3）含油污泥熱解階段鏈終止階段

　　含油污泥熱解階段自由基與自由基之間也可發(fā)生結(jié)合反應(yīng)，當(dāng)自由基結(jié)合在一起生成穩(wěn)定的烴類分后，鏈反應(yīng)就會終止。