Trong các nhà máy lọc dầu nói chung và nhà máy lọc dầu Dung Quất nói riêng, xúc tác FCC sau khi không còn đảm bảo hoạt tính thu xăng thì thường được thải ra ngoài thành các chất thải, hoặc được phối trộn làm vật liệu xây dựng, phân bón - [42][50][56]. Tuy nhiên, lượng xúc tác thải tăng lên đáng kể những năm gần đây. Mỗi ngày 9 tấn xúc tác FCC được loại bỏ từ nhà máy lọc dầu Dung Quất. Hầu hết các xúc tác thải đã được xử lý qua bằng cách đổi cốc rồi thải ra ngoài, tuy nhiên vẫn còn tồn tại một lượng lớn các kim loại như V, Ni, Fe trong xúc tác chưa được xử lý. Chính vì vậy, nghiên cứu về quy trình tái sử dụng của xúc tác FCC thải đã nhận được rất nhiều sự quan tâm [43][57][65].
* Phương pháp đốt cốc
Phương pháp phổ biến nhất để loại cốc đó là oxi hóa dưới dòng không khí hoặc oxi. Theo nghiên cứu, chất xúc tác đã qua sử dụng có hiệu năng rất thấp, điều này chủ yếu là do cốc đã bao phủ bề mặt, tâm hoạt tính và các mao quản bị tắc. Khi nung xúc tác 500-7000C, hiệu năng của xúc tác tăng đáng kể. Điều này có thể là do quá trình đốt cháy cốc vì thế bề mặt, tâm hoạt tính và mao quản được giải phóng.
Còn khi đốt cốc ở 5000C và 6000C hiệu năng của xúc tác thấp hơn vì có thể vẫn còn cốc đa vòng, tỷ lệ C/H rất cao còn tồn tại trong mao quản của xúc tác. Còn khi đốt cốc tại 8000C thì hiệu năng thấp hơn hẳn, điều này được giải thích là do đốt cốc ở nhiệt độ cao quá, có thể cấu trúc của xúc tác đã bị phá hủy [66].
Bản chất của quá trình là đốt cháy cốc bám trên bề mặt chất xúc tác bằng oxy của không khí. Khi đốt, cốc sẽ cháy tạo thành CO, CO2 theo các phương trình [15]:
C + ½ O2⇒ CO + 2200 kcal/kgC CO + ½ O2⇒ CO2 + 5620 kcal/kgC C + O2⇒ CO2 + 7820 kcal/kgC
2H + O2 ⇒ H2O (hơi) + 28600 kcal/kgH2
Ngoài ra, hiệu quả của quá trình đốt cốc có thể xác định thông qua diện tích bề mặt riêng, thông hàm lượng cacbon đại diện cho hàm lượng cốc của xúc tác trước và sau khi đốt cốc
Một số nghiên cứu [34][46][51] đã chỉ ra đặc trưng tính chất, thành phần và chế độ oxi hóa để loại bỏ cốc. Các nghiên cứu này đã thấy rằng, cấu tạo thành phần của cốc không chỉ có C, H mà còn có các hợp chất cơ kim loại. Các hợp chất cơ kim này chủ yếu chứa các kim loại như V, Ni do vậy cốc có thể được oxi hóa hoàn toàn thành CO2. Để tăng cường khả năng oxi hóa hoàn toàn cốc, người ta đã thêm một số kim loại có hoạt tính oxi hóa cao lên chất xúc tác FCC để hỗ trợ quá trình oxi hóa cốc như Ce/La-Cl.
* Tách kim loại ra khỏi xúc tác
Để tăng cường khả năng khôi phục hoạt tính của xúc tác FCC, cần thiết phải loại bỏ các kim loại gây ngộ độc xúc tác như V, Ni, Fe… Các nghiên cứu [57] [60][61][66] đã sử dụng các phương pháp khác nhau để tách các kim loại ra khỏi xúc tác.
Trong nghiên cứu của tác giả XiPu và đồng nghiệp [66], đã dùng các dung dịch acid khác nhau để chiết các kim loại nặng gây ngộ độc xúc tác. Kết quả cho thấy sử dụng acid oxalic và acid citric cho hiệu quả tốt hơn. Còn việc sử dụng dung dịch kiềm cho thấy hiệu quả kém nhất, điều này có thể là do dung dịch kiềm làm vô hiệu hóa các tâm acid của xúc tác.
Trong một nghiên cứu khác của các tác giả Se In Cho và đồng nghiệp [57] đã nghiên cứu ba phương pháp tái sinh lại hoạt tính của xúc tác FCC thải. Kết quả cho
thấy trong ba phương pháp (carbochrolination, cacbonyl kim loại và phương pháp rửa), thì phương pháp hiệu quả nhất để tái sinh lại xúc tác cân bằng là rửa với acid yếu sau khi được hỗ trợ bởi quá trình đốt cốc.