塑料制品广泛应用于人类社会的诸多方面，随之而来的污染问题日趋严重。从极地冰川到大气环境中均发现微塑料颗粒的身影。实现高值化利用是促进塑料废弃物回收利用的关键。塑料作为一种石油基产品，通过热解路径制备燃油和化工原料是其资源化利用的有效途径。在现有公开文献中，压力因素对塑料热裂解/催化热解的影响机理尚未阐述完全。基于此问题，本文开展聚乙烯高压热裂解/催化热解实验，主要考察压力因素对聚乙烯热裂解/催化热解反应过程和产物分布的影响规律，揭示聚乙烯高压热裂解/催化热解过程的反应机理。
　　为了探究压力因素对塑料热裂解过程的作用机理，以低密度聚乙烯为原料，采用高压釜反应器，在1-51bar初始压力和330-380℃初始温度范围内开展聚乙烯热裂解实验。在聚乙烯高压热裂解实验中，反应温度以约150℃/min的速率超过初始温度100℃左右，原因在于高压条件提高反应物沸点，使其聚集于反应器底部的液相区域，热裂解生成的烯烃在高浓度自由基引发下发生聚合反应，放出大量热量，进而引发飞温现象。随着初始压力值的提高，反应峰温随之增加，促使生成更多小分子产物。在340℃初始温度和高压条件下，聚乙烯即全部被转化为气液产物。实验结果表明，相比于常压实验，聚乙烯高压热裂解燃油产物中含有更多的异构烷烃、芳香烃和环烷烃，烯烃含量降低，使燃油特性更加接近于机动车燃油标准。此外，本文基于飞温现象和相同条件下的模拟组分验证实验，提出聚乙烯在常压和高压条件下热裂解过程的自由基微观机理。
　　为了提高聚乙烯热解定向制备芳香烃的选择性，同时探究压力条件对聚乙烯催化热解的作用机理，选取ZSM-5分子筛为催化剂，基于响应面分析法的面心立方设计方案，解析温度、压力、催化剂锌负载量三因素对液体产率和芳香烃产量的影响规律。研究发现，随温度提高，液体产率先升后降，即存在一个温度点使液体产率最大。高压条件通过提高聚乙烯沸点，延长热解原料在反应器底部液相区域与催化剂的接触时间，加之液相区域内反应物呈聚集状态，反应物浓度高，极易发生双分子反应，这些因素共同提高了聚乙烯的催化热解效率。在1-7bar初始压力范围内，液体产率随着压力升高而增加。结果证明，温度和压力的升高均促进反应物向单环芳烃转化。催化剂经焙烧程序后，部分强酸位点被去除，有利于降低气体和积碳产率，本文实验中液体产率可达70％以上，积碳产率保持在1％左右;由于焙烧后介孔数量增加，有利于聚乙烯大分子在热解初期的转化。催化剂锌负载量的增加对液体产率的影响并不显著，但有助于提高芳香烃含量。
　　本文发现聚乙烯高压热裂解过程中的飞温现象，提出聚乙烯在高压条件下的热裂解/催化热解反应机理，实现利用聚乙烯原料高选择性制备芳香烃，为塑料废弃物高值化利用提供理论依据。