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廢塑料如聚乙烯PE、聚丙烯PP等都是烯烴類塑料，本身都是通過石油的小分子發生聚合反應加工而成。通過在受熱情況下這些塑料大分子會發生裂解斷鏈成小分子，這個就是廢塑料煉油的基本原理。
聚烯烴的裂解主要是聚合物大分子鏈中C一C鍵的無規則斷裂，生成低分子的烴類混合物，其中氣態烴類包含C1一C4烴類，稱為裂解氣（不凝氣）；液態餾分包含C5一C20烴類；少量的中間體小分子發生縮合生成更大的分子，以殘渣形式存在。
聚烯烴熱裂解反應屬於自由機理，首先鏈引發C-C鍵斷裂形成兩個自由基。
（一 R 一 R 一）n→ nR + nR
生成的自由基從原料中奪取氫轉化為烷烴或烯烴：而原料轉化為自由基進行鏈傳遞；碳鏈較長的自由基或生成的烷烴等還可斷裂為更小的自由基，從而轉化為更小的烷烴、烯烴甚至炔烴；其中烯烴、炔烴也可發生縮合或者環化反應生成環烴或者芳烴；當兩個自由基發生反應轉化為一個分子時，稱為鏈終止。
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