在催化裂化和其它煉油催化劑中，稀土氧化物的作用機(jī)理是：稀土離子取代沸石晶格中的部分酸性質(zhì)子和鈉離子，通過離子交換進(jìn)入到沸石催化裂化催化劑中。離子交換后，稀土離子占沸石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～13％。超穩(wěn)Y型沸石用稀土混合物處理可得到稀土超穩(wěn)Y型（REUSY）沸石。用于催化裂化催化劑的稀土資源中，典型的有鈰、鑭、釹和鐠的氧化物。

　　稀土能提高沸石的活性和汽油選擇性，并能抑制在再生器蒸汽焙燒環(huán)境中晶格破壞和脫鋁。通過阻止脫鋁，稀土交換的催化劑酸性中心濃度會相應(yīng)提高。酸性中心數(shù)量的增加，有利于提高催化劑的活性和水熱穩(wěn)定性。稀土交換對渣油催化裂化催化劑尤為重要，因為在渣油催化裂化裝置中催化劑再生條件更為苛刻，催化劑需要有更高的水熱穩(wěn)定性。催化劑活性提高，能夠改善一次裂化和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。一次裂化反應(yīng)有助于高價值液體收率的增加，而氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)能夠終止催化裂化汽油組分的分子裂化反應(yīng)的發(fā)生，防止汽油組分過度裂化成液化氣組分C3和C4烯烴等。液化氣收率降低可以減少富氣產(chǎn)收率，而富氣產(chǎn)收率對催化裂化加工量有負(fù)面影響。

　　稀土交換對于催化劑平衡晶胞尺寸（UCS）也有直接影響。催化劑中的稀土能阻止平衡胞晶尺寸在再生過程中的收縮。稀土交換程度越高，催化劑平衡晶胞尺寸越大。降低催化裂化催化劑的平衡胞晶尺寸，會提高催化裂化汽油馬達(dá)法辛烷值。因此，催化劑中加入稀土氧化物，會降低催化裂化汽油馬達(dá)法辛烷值。

　　在選擇用稀土交換的催化劑前，煉油商必須評估目的產(chǎn)品收率和有關(guān)的需求。如果希望多產(chǎn)汽油，則應(yīng)使用稀土催化劑；如果要使汽油辛烷值高，應(yīng)該使用少的或僅有部分稀土的催化劑。對渣油催化裂化裝置的操作者來說，推薦使用稀土催化劑來改善催化劑的水熱穩(wěn)定性。負(fù)載于氧化鋁上的稀土金屬能夠提高加氫裂化催化劑的加氫功能。根據(jù)美國專利US7538066（2009年5月），分散在載體上的稀土或金屬鐿能夠提高柴油加氫處理催化劑的活性。異構(gòu)化催化劑也可利用稀土形成含有陽離子－去陽離子結(jié)合體，如鑭－HY沸石和錸－HY沸石，稀土可提高催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。

　　稀土在裂化催化劑中有很多作用。首先，稀土能增強(qiáng)催化劑活性和沸石的熱穩(wěn)定性。其次，催化劑必須進(jìn)行高溫蒸汽下的再生，以燒掉占據(jù)沸石有效孔隙的越積越多的碳，稀土對此有重要作用。通過提高催化劑中稀土含量，還可產(chǎn)生其它重要影響。