含油污泥是油田和炼化行业迫切需要解决的污染物之一。热解技术处理含油污泥能够实现含油污泥的减量化、无害化以及资源化。本文对含油污泥进行热解实验，并对热解产物进行分析，探讨了含油污泥在不同温度段的热解过程和产物特性。含油污泥热解过程主要分为水分蒸发、轻质油挥发和重质油裂解三个阶段；热解过程的吸热主要发生在水分蒸发段和重质油裂解段；热解产物以轻质油和低碳烃类为主。含油污泥的干燥实验表明，减小颗粒尺寸，提高干燥温度，将会有效提高含油污泥中水分的干燥速率，实现含油污泥的减量化。对干燥实验结果进行动力学模型拟合，选择修正Page模型(Ⅰ)作为含油污泥的干燥方程。方程中的干燥速率常数与干燥温度和污泥颗粒尺寸均有关系，本文建立了干燥速率常数的经验公式，代入干燥方程可以进行不同粒径和温度条件下的水分分布的计算。对轻质油挥发段和重质油裂解段分别进行动力学分析，采用Coast-Redfern法进行动力学方程拟合，最终确定轻质油挥发段和重质油裂解段均满足一级反应动力学，分别求得两个阶段的活化能和指前因子，确定各阶段的动力学方程，拟合结果与实验结果基本一致。得到的动力学方程有助于进行含油污泥热解产物转化率的估算。根据含油污泥热解过程的特点，建立了热解传热传质物理模型和数学模型，结合干燥和热分解动力学方程，采用数值方法进行模拟计算，研究热解过程传热传质特性。研究结果表明，在高温烟气加热条件下，颗粒中心的温度相对于表面温度有一定延迟，温度的传递影响了产物的挥发，但各位置处的温度和转化率的趋势基本一致。降低含水率、提高供热温度、减小颗粒尺寸将有助于提高热解效率。该模型可以用于进行含油污泥热解时间的估算，计算结果可为热解设备的设计提供参数和理论支撑。