El proceso Fushun es una tecnología de autoclave sobre el suelo para la extracción de petróleo de esquisto . Lleva el nombre del principal sitio de producción de Fushun , 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 en 1949 se restauraron 100 retortas de esquisto bituminoso tipo Fushun. [4] En 1950, estaban en funcionamiento un total de 266 retortas, cada una con capacidad para 100 –200 toneladas de petróleo de esquisto por día. [2]
Con el descubrimiento del campo 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 aquellos tiempos, cerró sus operaciones de esquisto bituminoso a principios de la década de 1990. [4] Al mismo tiempo, se estableció la planta de retorta de esquisto bituminoso de Fushun, que utiliza la tecnología de proceso Fushun, como parte del Grupo Minero Fushun . Comenzó su producción 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 depósito El Lajjun. Aunque el proceso era técnicamente viable, la cooperación se detuvo debido a los altos costos operativos. [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 crudas de esquisto bituminoso 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 la pizarra bituminosa se seca y se calienta mediante los gases calientes ascendentes, que pasan hacia arriba a través de la pizarra bituminosa descendente provocando la descomposición de la roca. La pirólisis tiene lugar a unos 500 °C (930 °F). [1] El vapor de aceite y los gases producidos salen por la parte superior de la retorta; Los gases calientes y los vapores de aceite se mueven desde abajo hacia arriba directamente, y no en diagonal como en el proceso Kiviter . [8] Durante el proceso de pirólisis, la pizarra bituminosa se descompone en coque de esquisto ( char ), que junto con el aire-vapor 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 se condensa el aceite de esquisto, y se recalientan en un horno de calentamiento entre 500 °C (930 °F) y 700 °C (1290 °F) antes de reinsertarlos en la retorta. Las cenizas de esquisto salen de un plato de agua giratorio que actúa como sello y enfriador en el fondo 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 única 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) mediante los gases de combustión. Después del ciclo de combustión, los gases de retorta procedentes del sistema de condensación se introducen en un horno para su calentamiento. [8] Al alternar los hornos, siempre hay un horno disponible para calentar el gas de retorta. Normalmente, 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 su alta eficiencia térmica, pero debido a la adición de aire a 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 aceite de la retorta Fushun representa aproximadamente el 65% del ensayo de Fischer . [1] La desventaja de este proceso es el 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 de pequeño tamaño y contenido de aceite inferior al 5%. [9]
Como la capacidad de la retorta única es limitada, el proceso Fushun es adecuado para plantas de retorta a pequeña escala y para procesar esquisto bituminoso pobre con bajo rendimiento de gas. [1]
El proceso Fushun se utiliza sólo en China. El Grupo Minero Fushun opera la planta de petróleo de esquisto más grande del mundo por 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]