Proceso Taciuk de Alberta

El proceso Taciuk de Alberta (ATP; también conocido como proceso Taciuk de AOSTRA ) es una tecnología de retorta térmica en seco sobre el suelo para extraer petróleo de arenas bituminosas , esquisto bituminoso y otros materiales que contienen materia orgánica, incluidos suelos contaminados con petróleo, lodos y residuos. La tecnología recibe su nombre de su inventor, William Taciuk , y de la Autoridad de Investigación y Tecnología de Arenas Bituminosas de Alberta . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

La investigación y el desarrollo de la tecnología ATP comenzaron en 1970. ^{[ 3 ]} En 1975, su inventor, William Taciuk, fundó UMATAC Industrial Processes (ahora parte de Polysius ) para impulsar su desarrollo. ^{[ 4 ]} La primera planta piloto de ATP se construyó en 1977. ^{[ 5 ]}

El ATP se desarrolló originalmente para la pirólisis de arenas bituminosas. ^{[ 1 ] [ 3 ]} Sin embargo, su primera aplicación comercial en 1989 se dedicó a la remediación ambiental de suelos contaminados. ^{[ 4 ]} De 1999 a 2004, la tecnología ATP se utilizó para la extracción de petróleo de esquisto en la planta de esquisto bituminoso de Stuart en Australia. ^{[ 1 ] [ 4 ] [ 6 ]} Durante ese tiempo, se extrajeron 1,5 millones de barriles (238,48 × 10 ^ ³ m ³ ) de petróleo de esquisto antes de que el propietario, Southern Pacific Petroleum Pty Ltd, entrara en concurso de acreedores. El propietario posterior, Queensland Energy Resources, cerró y desmanteló la planta. ^{[ 7 ]} 

En 2002, la empresa estonia Viru Keemia Grupp probó esta tecnología; sin embargo, no se llegó a utilizar. ^{[ 8 ]}

La ATP es una tecnología de retorta de esquisto bituminoso en superficie clasificada como una tecnología de sólidos reciclados en caliente . La característica distintiva de la ATP es que el secado y la pirólisis del esquisto bituminoso u otra materia prima, así como la combustión, el reciclaje y el enfriamiento de los materiales y residuos usados, ocurren dentro de una única retorta horizontal multicámara giratoria. ^{[ 1 ] [ 4 ] [ 9 ]} Su materia prima consiste en partículas finas.

En sus aplicaciones de petróleo de esquisto, las partículas finas (menos de 25 milímetros (1,0 pulg.) de diámetro) se alimentan a los tubos de precalentamiento de la retorta, donde se secan y precalientan a 250 °C (480 °F) indirectamente por ceniza de esquisto caliente y gas de combustión caliente. ^{[ 1 ]} En la zona de pirólisis, las partículas de esquisto bituminoso se mezclan con ceniza de esquisto caliente y la pirólisis se realiza a temperaturas entre 500 °C (930 °F) y 550 °C (1020 °F) . El vapor de petróleo de esquisto resultante se extrae de la retorta a través de un tubo de vapor y se recupera por condensación en otro equipo. Los residuos de carbón, mezclados con ceniza, se trasladan a la zona de combustión y se queman a unos 800 °C (1470 °F) para formar ceniza de esquisto. Parte de la ceniza se entrega a la zona de pirólisis, donde su calor se recicla como portador sólido caliente; La otra parte se retira y se enfría en la zona de enfriamiento con los gases de combustión mediante transferencia de calor al esquisto bituminoso de alimentación. ^{[ 1 ] [ 2 ]}         

Las ventajas de la tecnología ATP para la extracción de petróleo de esquisto radican en su diseño simple y robusto, autosuficiencia energética, requisitos mínimos de agua de proceso, capacidad para manejar partículas finas y altos rendimientos de petróleo. ^{[ 3 ]} Es particularmente adecuada para procesar materiales con un rendimiento de petróleo bajo. ^{[ 10 ]} La transferencia mecánica de sólidos a través de la máquina no involucra partes móviles y logra eficiencias de proceso mejoradas a través de la transferencia de calor sólido a sólido. ^{[ 3 ]} La mayor parte de la energía del proceso (más del 80%) se produce por la combustión de carbón y gas de esquisto producido ; los aportes de energía externa son mínimos. ^{[ 2 ]} Los rendimientos de petróleo son de aproximadamente 85–90% del ensayo de Fischer . ^{[ 1 ]} El contenido de carbono orgánico del residuo del proceso ( esquisto agotado ) es menor al 3%. ^{[ 3 ]} El proceso produce solo pequeñas cantidades de agua contaminada con bajas concentraciones de fenoles . ^{[ 11 ]} Estas ventajas también se aplican a sus aplicaciones en arenas bituminosas , incluyendo un mayor rendimiento de petróleo, un flujo de proceso simplificado, reducción de las pérdidas de betún en los relaves , eliminación de la necesidad de estanques de relaves, mejora en la eficiencia energética en comparación con el proceso de extracción con agua caliente y eliminación de los requisitos de aditivos químicos y de otro tipo. ^{[ 12 ]}

Una complicación del ATP es que las operaciones de retorta pueden alcanzar temperaturas en las que los minerales carbonatados dentro de la lutita se descomponen, aumentando las emisiones de gases de efecto invernadero . ^{[ 2 ]}

En 2008, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos utilizó ATP en un sitio contaminado con PCB cerca de Buffalo, Nueva York , y en el puerto de Waukegan , Illinois. ^{[ 13 ]}

UMATAC Industrial Processes opera un  procesador piloto de esquisto bituminoso de 5 toneladas por hora en Calgary , Alberta, para pruebas a gran escala de diferentes esquistos bituminosos. ^{[ 14 ]} El Grupo Minero Fushun de China construyó una  planta ATP de 250 toneladas por hora que comenzó a operar en 2010. ^{[ 15 ]} Jordan Energy and Mining Ltd planeó utilizar la tecnología ATP para extraer petróleo de los depósitos de esquisto bituminoso de Al Lajjun y Attarat en Jordania . ^{[ 16 ]}

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