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 por encima del suelo para producir petróleo de esquisto , un tipo de petróleo crudo sintético . Calentó la lutita bituminosa en un recipiente sellado ( retorta ) provocando su descomposición en petróleo de lutita, gas de lutita bituminosa y residuos gastados . El proceso se desarrolló en la década de 1920 y se utilizó para la producción de petróleo de esquisto en los Estados Unidos y Australia. El proceso fue sencillo de operar; sin embargo, se suspendió de la operación debido a una pequeña capacidad y extensión de la mano de obra.
Tipo de proceso | químico |
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Sector (es) industrial (es) | industria química industria petrolera |
Materia prima | Pizarra bituminosa |
Producto (s) | Aceite de esquisto bituminoso |
Inventor | Roy C. Dundas Raymond T. Howes |
Año de invención | 1923 |
Desarrollador (es) | Compañía NTU |
Historia
La retorta NTU fue una sucesora de las retortas de gasificación de carbón del siglo XIX y se considera un antecesor de la retorta de combustión de gas y los procesos 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, NTU Company 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 Lutitas Petrolíferas 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 se terminó el trabajo 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, dos plantas piloto con capacidades nominales de 40 toneladas de pizarra bituminosa en bruto se ubicaron en el mismo lugar. Durante este período se produjeron más de 12.000 barriles de petróleo de esquisto. Durante la Segunda Guerra Mundial , se operaron tres réplicas NTU en Marangaroo, Nueva Gales del Sur , Australia . [1] [6] [7] Estas retortas produjeron casi 500.000 barriles de aceite de esquisto mediante retorta con torbanita local . [1]
Retorta
La retorta NTU era una retorta de corriente descendente vertical, que utilizaba la 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 pizarra bituminosa triturada 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 comenzara a arder. Al mismo tiempo, la inyección de aire continuó elevando la temperatura en la parte en combustión a aproximadamente 1.500 ° F (820 ° C).
El gas calentado provocó una pirólisis en la parte inferior de la lutita bituminosa y el petróleo y el gas de lutita bituminosa producidos se escapan de la retorta a través del tubo de escape en la parte inferior 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 (semi-coque) producido como un residuo sólido de pirólisis, se encendió para arder como combustible adicional para la combustión. Esto provocó que la zona de pirólisis se desplazara hacia las partes inferiores de la retorta. Una vez que la zona de combustión llegó al fondo de la retorta, se detuvo la inyección de aire para detener la combustión. Después de quemar carbón, la producción de petróleo de esquisto cesó y solo quedaron cenizas de esquisto bituminoso gastadas en la retorta. El fondo de la retorta podría abrirse para eliminar las cenizas de esquisto bituminoso después del proceso de retorta . Operando la retorta NTU con una capacidad nominal de 40 toneladas de esquisto bituminoso crudo, el ciclo de proceso completo tomó alrededor de 40 horas. [1] El rendimiento de aceite de esquisto varió del 80% al 85% del ensayo de Fischer . [2]
Ventajas y desventajas
La ventaja del proceso de autoclave NTU fue un diseño simple, una operación simple y una necesidad limitada de combustible externo. Era adecuado para el procesamiento de una amplia variedad de lutitas bituminosas. La desventaja de este proceso era un modo de operación por lotes que no permitía la esterilización en autoclave continua y, por lo tanto, tenía una pequeña capacidad y al mismo tiempo requería mucho trabajo. El proceso también tuvo un rendimiento de aceite relativamente bajo y requirió agua de enfriamiento. [1] [8]
Ver también
- Proceso de Alberta Taciuk
- Petrosix
- Proceso de Kiviter
- Proceso galoter
- Proceso TOSCO II
- Proceso Fushun
- Proceso multimineral superior
- Réplica de Pumpherston
Referencias
- ^ a b c d e f g Oficina de Evaluación de Tecnología de Estados Unidos (junio de 1980). Una evaluación de las tecnologías de la lutita bituminosa (PDF) . Editorial DIANE. págs. 139–140. ISBN 978-1-4289-2463-5. Orden NTIS # PB80-210115 . Consultado el 6 de julio de 2009 .
- ^ a b c Baughman, Gary L .; Hendrickson, Thomas A. (1978). Manual de datos de combustibles sintéticos: esquisto bituminoso de EE. UU., Carbón de EE. UU., Arenas petrolíferas . Ingenieros de Cameron . pag. 67.
- ^ a b c Carter, George William; Jacobsen, Samuel Clark; Mackintosh, Helen Winchester Youngberg (1939). Carbonización a baja temperatura de los carbones de Utah: un informe de la fundación de conservación e investigación de Utah al gobernador y la legislatura estatal . Prensa de calidad. pag. 373.
- ^ "California, esquisto bituminoso, progreso en 1925" . Revista de la Institución de Tecnólogos del Petróleo . Institución de Tecnólogos del Petróleo . 12 : 371. 1926 . Consultado el 8 de julio de 2009 .
- ^ Harris, Alan (29 de agosto de 2008). "El impacto de un esquema de comercio de emisiones en la industria de los combustibles y la energía. Presentación a la investigación del Senado sobre combustibles y energía" (PDF) . Senado. Parlamento de Australia: 2, 7, 10. Archivado desde el original (PDF) el 2009-10-02 . Consultado el 4 de julio de 2009 . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ Prien, Charles H. (1951). "Pirólisis de carbón y pizarra". Química Industrial y de Ingeniería . 43. Sociedad Química Estadounidense . 43 (9): 2006-2015. doi : 10.1021 / ie50501a022 .
- ^ Mapstone, George E. (1950). "Producción de petróleo de esquisto durante la guerra en Marangaroo, Nueva Gales del Sur". Esquisto bituminoso y carbón de caña; procedimientos . 2. Instituto de Petróleo . pag. 489.
- ^ "El proceso de réplica de NTU". Trimestral de la Escuela de Minas de Colorado . Prensa de la Escuela de Minas de Colorado . 69 : 47. 1974.