Proceso de Fushun

El proceso Fushun es una tecnología de destilación en superficie para la extracción de petróleo de esquisto . Recibe su nombre del principal centro de producción de Fushun , en la provincia de Liaoning, al noreste de China .

El proceso Fushun se desarrolló y utilizó 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 n.° 1". ^{[ 2 ] [ 3 ]} Después de la Segunda Guerra Mundial, la producción de petróleo de esquisto cesó, pero  se restauraron 100 retortas de esquisto bituminoso tipo Fushun en 1949. ^{[ 4 ]} En 1950, un total de 266  retortas estaban 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 , operador de la 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 retorta 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 jordano del yacimiento El Lajjun. Si bien el proceso era técnicamente viable, la cooperación se interrumpió debido a los altos costos operativos. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

El proceso Fushun se clasifica como una tecnología de combustión interna, pero también incluye calentamiento externo por gas. ^{[ 7 ]} Utiliza una retorta de eje cilíndrico vertical, con 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 aproximadamente 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 por los gases calientes ascendentes, que pasan hacia arriba a través del esquisto bituminoso descendente causando 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 por la parte superior de la retorta; los gases calientes y los vapores de petróleo se mueven de abajo hacia arriba 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 vegetal ), 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 se condensa el aceite de esquisto, y se recalientan en un horno de calentamiento de aproximadamente 500 °C (930 °F) a 700 °C (1290 °F) antes de reintroducirlos en la retorta. La ceniza de esquisto sale 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 cuentan con una unidad de preparación del 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 se ubican junto a 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 la retorta provenientes del sistema de condensación se introducen en un horno para su calentamiento. ^{[ 8 ]} Al alternar los hornos, siempre hay uno disponible para calentar el gas de la retorta. Veinte retortas suelen compartir un sistema de condensación y un conjunto de hornos de calentamiento. ^{[ 1 ]}  

Las ventajas del proceso Fushun incluyen una pequeña inversión y una operación estable. ^{[ 9 ]} El proceso se caracteriza por una 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 parte del petróleo de esquisto producido, lo que reduce el rendimiento de petróleo de esquisto. El rendimiento de petróleo de la retorta Fushun representa aproximadamente el 65% del ensayo 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 de desecho. No es adecuado para minerales con tamaño pequeño y contenido de petróleo inferior al 5%. ^{[ 9 ]}

Como la capacidad de una sola retorta es limitada, el proceso Fushun es adecuado para plantas de retortas de pequeña escala y para el procesamiento de 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 más grande del mundo por capacidad (Planta de Petróleo de Esquisto Fushun), que consta de 180  retortas Fushun. ^{[ 6 ] [ 8 ]} Cada retorta procesa aproximadamente 4  toneladas de esquisto bituminoso por hora. ^{[ 6 ] [ 8 ]}

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