油泥熱裂解煉油是利用有機物的熱不穩定性，將廢棄有機物在無氧或缺氧的環境中加熱，利用熱能使其化學鍵斷裂，改變原有分子結構，轉變成不同相態碳氫化合物的過程。不同的溫度范圍內所進行的反應過程也會不同，熱裂解過程主要有4個階段：脫水干燥階段、預熱解過渡階段、熱解揮發析出階段、熱解炭化階段。

氫碳比是反映熱解產物中油樣化學成分的指標之一。隨著熱解產物油樣中環狀結構的不斷增加，氫碳比也不斷下降，尤其是隨芳香環結構的增加，氫碳比明顯降低，熱解油品質變差，原泥熱解油與催化熱解油隨著溫度的升高，碳氫比是不斷地升高，熱解油中碳氫比呈上升的趨勢，出現這種現象的原因是大分子的烴類物質在高溫過程中進行二次裂解（縮聚及脫氫）反應等有關。添加催化劑的熱解油中的氫和碳元素比原泥熱解油中的含量高，硫元素比原泥熱解油中的含量略低，添加催化劑后的熱解油碳氫比（C/H）較相同熱解溫度下未加催化劑的熱解油碳氫比（C/H）較小，說明熱解產物中油的品質得到了一定程度的提升。這是由于氫碳的增加使熱解產物中油樣的熱值增加，進而提升熱解油品質。

在熱解過程中主要產生了CH4、CO2、O2等氣體。隨著熱解時間的增加了，產生的熱解氣CH4的含量是不斷減小的，CO2的含量隨著熱解時間的增加而升高。這主要是因為反應初期主要發生的是輕質油的分解，使得產生CH4的含量較高，隨著反應的繼續進行重質組分與無機鹽均發生了分解，使熱解過程中產生的CH4氣體含量下降，CO2氣體的含量增加；由于該反應是在氮氣保護作用下進行的，使得N2的含量基本沒有變化。

油泥經熱裂解處理后，熱解剩余固體殘渣的含油率較低。其中未添加催化劑的油泥經熱解處理后剩余固體殘渣的油含率為2.20%，而在含油污泥中加入不同的催化劑熱解后殘渣中的含油率均在2%以下，添加催化劑后熱解殘渣的含油率明顯降低，且符合《廢礦物油回收利用污染控制技術規范》（HJ607-2011）中的要求。進步說明了在熱解過程中加入催化劑促進了油泥的充分熱解，含油污泥中的油回收更高。實現了含油污泥熱解處理的資源化處理與無害化處理。