石油化工废渣主要包括未反应或流失的原料，生产过程中分解、合成等化学反应产生的不合格产品、中间产物、副产品、废催化剂，报废的旧设备和容器、产品包装垃圾等。其中炼油废渣主要指来自生产工艺本身，包括废碱渣、废酸渣、废白土渣和各种废催化剂。

石油化工废渣的主要特点是产量大、种类多、有毒物质含量高、资源化可能性大。常见的石油化工危险废弃物含芳环、含氯、含氰基或硝基官能团的有机物，有机农药，废水处理产生的污泥，无机染料如铬黄、锌黄、氧化铬绿，油渣等。石油化工废渣侵占土地、污染土壤、污染大气和地下水。如油页岩采用低温干馏法加工，仅可提取3%～5%的油，剩余95%～97%为废渣，产渣量很大，必须进行综合利用。茂名石油化工公司采用页岩渣发电联产水泥，抚顺水泥厂利用页岩渣生产水泥，较好地解决了页岩渣利用问题。页岩渣还可以用作塑料和橡胶的填充剂，也可以制作陶瓷和陶砖。废白土可以经过离心分离，回收96.4%的油料，除油后的废白土可以用于生产建筑密封剂。铬渣可以代替铬矿粉作为玻璃制品的着色剂、钙铁粉、水泥矿化剂、生铁冶炼的添加剂。废催化剂的资源化，可以从中回收铂、镍、银、钯、钴、锰等重金属，以及生产五氧化二钒。污水处理产生的污泥主要采用填埋、焚烧、生物处理以及焦化等方法处理。