廢舊輪胎熱裂解煉油設備的煉油過程是通過熱裂解原理，將廢舊輪胎進行裂解，在無氧或缺氧工況及適當的溫度下，橡膠中主鏈具有不飽和鍵的高分子斷裂，產物主要是單體、二聚物和碎片，生成物再聚合為多種烯烴， 從而脫出揮發性物質并形成固體炭的過程， 廢舊輪胎煉油的產物主要是輪胎油、 熱解氣、 粗炭黑、 鋼絲。
廢輪胎裂解煉油設備實際操作過程 ：
將收集的廢舊輪胎去除鋼絲，并切割為適量的小塊，然后推入廢輪胎煉油設備的裂解反應釜內。廢舊輪胎進料之后，便開始加熱，一般加熱到兩小時的時候，便會產生油氣。然后，打開循環冷卻水泵，使油氣冷卻成油。之后進行尾氣的回收利用，這個氣體可以直接回收用于加熱裂解廢輪胎煉油設備的反應釜，從而節省燃料。等裂解流程結束，油氣出完，需要把反應釜內部殘留物質炭黑和鋼絲排出來，這些殘留物質排出來之后就進行新的裂解流程。
