El proceso de retorta Nevada-Texas-Utah (también conocido como proceso NTU , Dundas-Howes o Rexco ) era una tecnología de extracción de petróleo de esquisto en la superficie para producir petróleo de esquisto , un tipo de petróleo crudo sintético . Calentó esquisto bituminoso en un recipiente sellado ( retorta ) provocando su descomposición en petróleo de esquisto bituminoso, gas de esquisto bituminoso y residuos gastados . El proceso se desarrolló en la década de 1920 y se utilizó para la producción de petróleo de esquisto en Estados Unidos y Australia. El proceso fue sencillo de operar; sin embargo, se suspendió su operación debido a su pequeña capacidad y extensión de mano de obra.
La retorta NTU fue sucesora de las retortas de gasificación de carbón del siglo XIX y se considera una predecesora de la retorta de combustión de gas y de los procesos de Paraho . [1] [2] Fue inventado y patentado por Roy C. Dundas y Raymond T. Howes en 1923. El proceso fue mejorado por David Davis y George Wightman Wallace, un ingeniero consultor de NTU Company. [2] [3] En 1925, la Compañía NTU construyó una planta de prueba en Sherman Cut cerca de Casmalia, California . [1] [4]
En 1925-1929, el proceso fue probado por la Oficina de Minas de los Estados Unidos en la Estación Experimental de Esquisto Petrolífero en Anvil Point en Rifle, Colorado . [1] [3] La retorta se llevó a cabo del 17 de enero al 28 de junio de 1927. La planta fue desmantelada cuando terminaron los trabajos en junio de 1929. [3] Uno de los principales tecnólogos involucrados en esta etapa fue Lewis Cass Karrick , un inventor de el proceso de Karrick . [5] En 1946-1951, se ubicaron en el mismo lugar dos plantas piloto con capacidades nominales de 40 toneladas de esquisto bituminoso en bruto. Durante este período se produjeron más de 12.000 barriles de petróleo de esquisto. Durante la Segunda Guerra Mundial , se operaron tres retortas NTU en Marangaroo, Nueva Gales del Sur , Australia . [1] [6] [7] Estas retortas produjeron casi 500.000 barriles de petróleo de esquisto bituminoso utilizando torbanita local . [1]
La retorta NTU era una retorta de corriente descendente vertical, que utilizaba combustión interna para generar calor para una pirólisis de esquisto bituminoso ( descomposición química ). La retorta fue diseñada como un cilindro de acero, revestido con ladrillos refractarios . En la parte superior estaba equipado con un tubo de suministro de aire y en la parte inferior estaba equipado con un tubo de escape. El lote de esquisto bituminoso triturado se cargó desde arriba; después de eso se selló la réplica. Para iniciar el proceso de pirólisis, se encendió el gas combustible en la parte superior de la retorta y se inició la inyección de aire en la retorta. El suministro de gas combustible se detuvo después de que la cuarta parte superior del lote de esquisto bituminoso comenzó a arder. Al mismo tiempo, la inyección de aire continuó elevando la temperatura en la parte en llamas a aproximadamente 1500 °F (820 °C).
El gas calentado provocó una pirólisis en la parte inferior de la esquisto bituminoso y el petróleo de esquisto bituminoso y el gas de esquisto bituminoso producidos se escapan de la retorta a través del tubo de escape en el fondo de la retorta. La pirólisis se produjo a una temperatura de aproximadamente 800 °F (430 °C). Con el tiempo, las zonas de combustión se movieron hacia abajo y el carbón (semicoque) producido como residuo sólido de la pirólisis, se encendió para quemarse como combustible adicional para la combustión. Esto provocó que la zona de pirólisis se desplazara hacia las partes inferiores de la retorta. Después de que la zona de combustión llegó al fondo de la retorta, se detuvo la inyección de aire para detener la combustión. Después de quemar el carbón vegetal, cesó la producción de petróleo de esquisto bituminoso y en la retorta sólo quedaron cenizas gastadas de esquisto bituminoso . El fondo de la retorta podría abrirse para eliminar las cenizas de esquisto bituminoso después del proceso de retorta . Al operar la retorta NTU con una capacidad nominal de 40 toneladas de esquisto bituminoso en bruto, el ciclo completo del proceso tomó aproximadamente 40 horas. [1] El rendimiento del petróleo de esquisto varió del 80% al 85% del ensayo de Fischer . [2]
La ventaja del proceso de retorta NTU fue su diseño simple, operación simple y necesidad limitada de combustible externo. Era adecuado para el procesamiento de una amplia variedad de pizarras bituminosas. La desventaja de este proceso era un modo de operación por lotes que no permitía el autoclave continuo y, por lo tanto, tener una capacidad pequeña y al mismo tiempo requerir mucho trabajo. El proceso también tenía un rendimiento de aceite relativamente bajo y requería agua de refrigeración. [1] [8]