废塑料来源广、数量大,处理不当不但会引起巨大的环境污染,而且会导致大量可回收资源的浪费。废塑料组成中聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)所占比例达60%以上,实现对该部分废塑料的高效回收利用已经引起了广泛关注。废塑料通过裂解液化形成石油烃不仅可以解决废塑料引起的环境污染,还能在一定程度上缓解能源紧缺的问题。由于聚烯烃塑料裂解液化产物复杂,传统废塑料裂解液化一步法制取燃料油发展及扩大受到了一定约束。为此,本论文开展了聚烯烃塑料的两步法热裂解研究。首先,对聚烯烃塑料低温热裂解制取液相石油烃进行了详细的研究。然后进行了轻度裂解产物石油烃作为高温蒸汽直接加热裂解原料制取乙烯、丙烯等低碳烯烃的研究。主要包括：(1)本论文利用热重分析研究了聚烯烃塑料(PP/PE)单组分及混合组分在惰性环境中的热解特性并且利用Coats-Redfern法研究了聚合物裂解过程动力学。发现在不同的加热速率下HDPE裂解的主要温度范围在401～489℃,PP裂解的主要温度范围在373～470℃。加热速率越大,聚烯烃塑料开始裂解及裂解结束的温度就越高,聚合物失重速率曲线峰值就越大,HDPE和PP裂解过程不同转化率阶段均可用一级反应动力学来描述。HDPE/PP混合物共裂解过程中表现出一定的相互作用,混合物共裂解表观活化能显著低于单组分裂解活化能,PP的存在可以促进HDPE的裂解。通过对聚烯烃原料裂解活化能分析比较,大分子聚合物热解反应活性次序为：PP>LDPE>HDPE,废塑料较聚合物原料裂解活化能下降。(2)在了解聚烯烃塑料热解特性的基础上,分别利用密封间歇裂解反应装置和常压半连续裂解反应装置对聚烯烃塑料进行了轻度热裂解的研究。在间歇反应装置中详细研究了裂解原料(HDPE/PP)、裂解温度、裂解初始压力及裂解停留时间对裂解目标产物收率的影响,研究发现影响HDPE/PP裂解产油率的主要因素是聚烯烃混合物中PP的含量,当PP所占比例达50%时,最有利于提高产物油收率。影响裂解产物油轻质组分含量的因素由主到次分别为：停留时间、裂解温度、PP比例、起始压力。在常压半连续裂解反应装置中研究了PP、LDPE及其废塑料的热裂解。分别利用裂解气气相色谱仪(GC)、红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱CH-NMR)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)等表征方法对裂解产物进行了分析,探究了各种条件下聚烯烃裂解反应机理。(3)针对聚烯烃塑料(HDPE/PP)在密闭间歇反应釜热裂解过程中存在熔融粘度大、传热慢、热解釜温度分布极不均匀等问题,本文提出了将部分裂解产物返回同聚烯烃原料进行共裂解,并对其裂解产物进行了详细分析。通过分析发现,共裂解不但能改善热裂解过程中物料的传热性能,而且不会改变聚烯烃轻度裂解产物的结构组成,在一定程度上还可将一次裂解产物中的重组分进行二次裂解,提高轻质馏分的含量。(4)选取不同条件下聚烯烃轻度热裂解液相产物与轻柴油混合作为高温水蒸汽直接加热裂解原料制取乙烯、丙烯等低碳烯烃。该研究在实现了聚烯烃塑料高效回收的同时,也扩大了乙烯、丙烯等低碳烯烃裂解原料的范围。