熱解技術是在高溫、無氧條件下，油泥中的烷烴、環烷烴、膠質、瀝青質等組分進行熱轉化，生成燃料氣、液相油品以及焦炭的技術。油泥的脫水也是一項重要的預處理工序。由于其惰性氣氛，熱解技術具有一些優點。與焚燒相比，熱解可有效遏制二噁英的生成，同時氮氧化物、硫氧化物的生成也很少。熱解技術處理徹底，對油泥的減量化效果好，并且資源回收率高。焚燒是直接產生大量的熱，而熱解則產生的主要是燃料氣、燃料油和固體焦炭。熱解技術被認為是一種具有廣闊前景的資源化技術，也逐漸成為研究的熱點，相關的研究成果很多。
含油污泥的熱解受到溫度、時間等不同操作條件的影響。對含油污泥的低溫熱解研究表明，熱解的終溫、時間和氮氣流速都會對熱解產物產生影響。此外，在真空管式爐內含油污泥的熱解研究結果表明，熱解終溫和時間對油分的回收率影響很大，且活性白土具有較好的催化效果，可顯著提高油分回收率。隨著熱解溫度升高，焦炭、熱解油的產量減少，而氣態產物的產量則會增加。溫度升高會促進大分子的分解和短鏈烴的氣化，致使產物分布的變化。除溫度、時間、氮氣流速等參數，反應器的設計也會影響油泥的熱解效果。
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