为了研究地沟油在非催化条件和催化条件下的热解特性,阐明地沟油热解反应的机理,为地沟油的回收利用提供重要的理论依据。本论文进行了如下实验研究工作:利用TG-FTIR-MS联用和热重TG-GC/MS联用技术探讨一号地沟油的热裂解过程和热裂解特性。结果表明,一号地沟油热裂解产生气相产物的主要成分为甘油二酯、脂肪酸单酯、脂肪酸、CO₂,脂肪醛、脂肪酮、烷烃和烯烃等。一号地沟油的热裂解过程分为三个阶段,第一阶段主要发生甘油三酯中C-O键的断裂生成甘油二酯、脂肪酸单酯、脂肪酸和脂肪醛,第二阶段为酯类化合物及脂肪酸发生C-O键、C-C键的断裂和脱羧反应生成脂肪酸、脂肪醛、脂肪酮、烃类化合物和CO₂,第三阶段为脂肪酸的脱羧反应和烯烃的Diels-Alder反应生成烃类化合物和CO₂。采用TG-FTIR联用和Py-GC/MS联用技术对二号地沟油热解气相产物的组成成分进行分析,发现二号地沟油的热解过程同样分为三个阶段,第一阶段（200³00℃）主要是不饱和脂肪酸甘油酯中甘油骨架和脂肪酸链之间的C-O键断裂,产生RCOO·自由基。第二阶段（380-500°C）主要是RCOO·自由基的分解,通过多通道分解反应开始。首先,发生脂肪酸α,β-C键断裂产生小分子脂肪酸,烯烃和烷烃,同时,脂肪酸自由基（RCOO·）脱羧直接产生的二氧化碳,烷烃和烯烃。在高于500℃时,芳烃和它们的衍生物化合物主要通过Diels-Alder反应产生。选取MCM-22、NaY、ZSM-5、MCM-41、SBA-15五种催化剂,采用TG-FTIR联用和Py-GC/MS联用技术对地沟油催化热解产物进行分析,得出地沟油催化热解后产物中的酮类物质的含量相比于非催化热解时低。MCM-41催化剂孔径较小,所以产物中大分子物质含量较高,并且具有很好的脱氧的效果。ZSM-5催化剂的芳构化能力较强。而SBA-15催化剂的芳构化能力较弱。NaY催化剂对烯烃、烷烃类物质具有很好的选择性,可以很好的达到脱氧的效果。MCM-22催化剂对地沟油热解催化活性较差,并且脱羧能力较差。