El proceso Fushun es una tecnología de retorta sobre el suelo para la extracción de petróleo de esquisto . Recibe su nombre del principal sitio de producción de Fushun , en la provincia de Liaoning , en el noreste de China .
El proceso Fushun fue desarrollado y utilizado para la extracción de petróleo de esquisto en China a mediados de la década de 1920. [1] La utilización a escala comercial del proceso comenzó en 1930 con la construcción de la "Refinería No. 1". [2] [3] Después de la Segunda Guerra Mundial, la producción de petróleo de esquisto cesó, pero se restauraron 100 retortas de esquisto bituminoso de tipo Fushun en 1949. [4] En 1950, había un total de 266 retortas en funcionamiento, cada una con una capacidad de 100 a 200 toneladas de petróleo de esquisto por día. [2]
Con el descubrimiento del yacimiento petrolífero de Daqing en la década de 1960, la producción de petróleo de esquisto disminuyó y Sinopec , un operador de producción de petróleo de esquisto en ese momento, cerró sus operaciones de esquisto bituminoso a principios de la década de 1990. [4] Al mismo tiempo, la planta de retortado de esquisto bituminoso de Fushun, que utiliza la tecnología de proceso de Fushun, se estableció como parte del Grupo Minero de Fushun . Comenzó a producir en 1992. [3] En 2005, China se convirtió en el mayor productor de petróleo de esquisto del mundo. [2]
En 1985-86, Sinopec utilizó el proceso Fushun para un procesamiento de prueba del esquisto bituminoso de Jordania del yacimiento El Lajjun. Aunque el proceso era técnicamente viable, la cooperación se interrumpió debido a los altos costos de operación. [5] [6]
El proceso Fushun se clasifica como una tecnología de combustión interna, pero también incluye calentamiento externo de gas. [7] Utiliza una retorta de eje de tipo cilíndrico vertical, con una placa de acero exterior revestida con ladrillos refractarios interiores. La retorta tiene una altura de más de 10 metros (33 pies) y su diámetro interior es de unos 3 metros (9,8 pies). Las partículas de esquisto bituminoso crudo con un tamaño de 10 a 75 milímetros (0,4 a 3,0 pulgadas) se alimentan desde la parte superior de la retorta. En la sección superior de la retorta, el esquisto bituminoso se seca y se calienta mediante los gases calientes ascendentes, que pasan hacia arriba a través del esquisto bituminoso descendente provocando la descomposición de la roca. La pirólisis tiene lugar a unos 500 °C (930 °F). [1] El vapor de petróleo y los gases producidos salen de la parte superior de la retorta; los gases calientes y los vapores de petróleo se mueven desde la parte inferior a la superior directamente, y no en diagonal como en el proceso Kiviter . [8] Durante el proceso de pirólisis, el esquisto bituminoso se descompone en coque de esquisto ( carbón ), que junto con el vapor de aire ascendente se quema en la parte inferior de la retorta para calentar los gases necesarios para la pirólisis. Estos gases se recirculan; después de salir de la retorta, se enfrían en un sistema de condensación, donde el petróleo de esquisto se condensa y se vuelve a calentar en un horno de calentamiento a unos 500 °C (930 °F) a 700 °C (1290 °F) antes de volver a introducirse en la retorta. La ceniza de esquisto sale de un plato de agua giratorio que actúa como sello y enfriador en la parte inferior de la retorta. [1]
Las retortas funcionan en conjuntos y tienen una unidad de preparación de portador de calor y sellos de agua giratorios diseñados para todo el conjunto en lugar de una sola retorta como en el caso de la retorta Kiviter . Los hornos regenerativos están ubicados al lado de las retortas y funcionan en dos ciclos: el ciclo de combustión y el ciclo de calentamiento de gas. Durante el ciclo de combustión, un horno se calienta hasta 1000 °C (1830 °F) por los gases de combustión. Después del ciclo de combustión, los gases de retorta del sistema de condensación se insertan en un horno para su calentamiento. [8] Al alternar hornos, siempre hay un horno disponible para calentar el gas de retorta. Por lo general, veinte retortas comparten un sistema de condensación y un conjunto de hornos de calentamiento. [1]
Las ventajas del proceso Fushun incluyen una pequeña inversión y un funcionamiento estable. [9] El proceso se caracteriza por una alta eficiencia térmica, pero debido a la adición de aire en la retorta, el nitrógeno diluye el gas de pirólisis. Además, el exceso de oxígeno en la retorta quema una parte del petróleo de esquisto producido, lo que reduce el rendimiento del petróleo de esquisto. El rendimiento de petróleo de la retorta Fushun representa aproximadamente el 65% del ensayo de Fischer . [1] La desventaja de este proceso es un alto consumo de agua que asciende a 6-7 barriles de agua por barril de petróleo de esquisto producido y grandes cantidades de esquisto residual. No es adecuado para minerales con un tamaño pequeño y un contenido de petróleo inferior al 5%. [9]
Como la capacidad de una sola retorta es limitada, el proceso Fushun es adecuado para plantas de retorta de pequeña escala y para procesar esquisto bituminoso pobre con bajo rendimiento de gas. [1]
El proceso Fushun se utiliza únicamente en China. El Grupo Minero Fushun opera la planta de petróleo de esquisto bituminoso más grande del mundo por su capacidad (Fushun Shale Oil Plant), que consta de 180 retortas Fushun. [6] [8] Cada retorta procesa alrededor de 4 toneladas de esquisto bituminoso por hora. [6] [8]