Extracción de kerogeno de pizarras bituminosas con fluidos supercríticos

Abstract

La extracción de las pizarras bituminosas de Puertollano con tolueno supercrítico (Tc =319oC, Pc=41 bar) representa una alternativa a los procesos tradicionales de pirólisis. En este trabajo se ha estudiado la extracción en lecho fijo en el intervalo 309-398º C y 35-86 bar observándose que el rendimiento de la extracción esta influido únicamente por la temperatura. El efecto del diámetro de partícula y la altura de lecho han proporcionado rendimientos en el intervalo de 42 a 64% de la materia orgánica. Esta variabilidad esta explicada por múltiples factores: longitud del lecho, diámetro de partícula, fracción de huecos y tiempo de residencia. La extracción con tolueno supercrítico genera aproximadamente 100 kg bitumen/t a 380oC y 80 bares, este rendimiento es superior al obtenido con pirolisis a las mismas temperaturas. El bitumen extraído presenta una composición de hidrocarburos lineales en el intervalo C11-C17 que lo hace muy atractivo para su posterior aprovechamiento. La superficie específica de las pizarras aumenta con el rendimiento de extracción pasando de 13m2/g a 40 m2/g después de la extracción supercrítica. Esto convierte a las pizarras bituminosas agotadas en un material con buenas propiedades adsorbentes. La combustión de las pizarras agotadas se presenta como una alternativa al aprovechamiento integral de las pizarras bituminosas. Las energías de activación del proceso de combustión se encuentran en el intervalo de 70 kJ/mol la cual aumenta con el grado de coquización de la materia orgánica. La desconvolucion de la extracción ha demostrado que las cinéticas de absorbancia deben ser corregidas para el tiempo medio de residencia y para el cambio de densidad que experimenta el fluido de proceso.