Chine : l’hydrogène issu du gaz de cokerie destiné à l’exportation ? 

Hydrogène provenant du gaz de cokerie. Cela semble être une solution idéale, surtout pour la Chine avec ses énormes capacités métallurgiques. Mais lorsqu’il s’agit d’exportations, et pas seulement de recyclage pour les besoins nationaux, la situation devient considérablement plus complexe. Beaucoup, surtout au début, n’y voient qu’une chaîne : production de coke -> purification -> hydrogène -> liquéfaction/compression -> pétrolier -> profit. En fait, entre ces liens, il existe un abîme de nuances techniques, logistiques et, plus important encore, économiques, rarement abordées dans les revues.

Du sous-produit au produit : où sont les subtilités ?

La matière première – le gaz de cokerie – est une matière instable en termes de composition. Oui, il y a beaucoup d’hydrogène là-bas, 55-60 %, c’est un fait. Mais le reste est du méthane, du monoxyde de carbone, de l'azote, du soufre et des résines. Le problème ne réside pas dans le nettoyage lui-même, mais dans la technologie commePSA (adsorption modulée en pression)travaillé. Le problème est l’échelle et la cohérence. La production de coke est cyclique et dépend du fonctionnement des hauts fourneaux. Obtenir un volume de gaz stable et prévisible pour établir un flux d’exportation continu est déjà un casse-tête. Vous ne pouvez pas simplement « ouvrir le robinet ».

L'un des projets que j'ai rencontrés prévoyait d'utiliser les installations de Chengdu Yizhi Technology Co.. Leur profil est précisément conçu dans le domaine chimique et gazier, les détails peuvent être trouvés surleur site internet. Ils proposaient des solutions complètes de traitement, incluant l’élimination du sulfure d’hydrogène et du soufre organique jusqu’au stade PSA. Mais au cours des discussions, la question de la « queue » a été évoquée. gaz Après la libération de l'hydrogène, il reste un volume important de gaz combustible à faible teneur en calories. Que faire avec ça ? Brûler dans une centrale thermique est une option, mais l'ensemble du projet est alors lié à l'infrastructure d'une centrale spécifique et à ses besoins énergétiques. Pour un projet orienté vers l'exportation, il s'agit d'une dépendance inutile.

Et c’est ici que se pose le point clé du coût. Beaucoup de gens pensent : puisque le gaz est presque un déchet, alors l'hydrogène est presque gratuit. Idée fausse. Les principaux coûts sont les investissements en capital pour une purification et une compression/liquéfaction à haut rendement, ainsi que les coûts énergétiques de fonctionnement de ces processus. Surtout pour la liquéfaction. Pour obtenir de l’hydrogène liquide destiné au transport maritime, il faut le refroidir à -253°C. Les coûts énergétiques sont colossaux. Et cette énergie doit être très bon marché pour que le produit final soit compétitif sur le marché mondial par rapport, par exemple, à l’hydrogène issu du gaz naturel (SMR) avec captage du carbone.

Logistique : une froide réalité

Disons que nous obtenons de l'hydrogène pur provenant d'une cokerie du Shanxi ou du Hebei. Comment le livrer au port ? Pipeline pourhydrogène- une option, mais en Chine le réseau est spécifique à cela, majoritairement local. La construction d’une nouvelle autoroute sur des centaines de kilomètres est un projet gigantesque en soi. Les véhicules les plus couramment considérés sont les transporteurs de canalisations transportant de l'hydrogène gazeux sous pression. Mais l’exportation nécessite des volumes, et un « daw ? ne transporte que quelques centaines de kilos. Des caravanes de centaines de voitures ? Irréaliste du point de vue de la sécurité et du coût.

Le centre logistique doit donc être aussi proche que possible de la production. Idéalement, l’usine est située en bord de mer. Mais l’essentiel de la production de coke se situe à l’intérieur du continent, à côté du charbon et de l’acier. Il s’agit d’un déséquilibre géographique qui engloutit tous les profits potentiels. Nous avons envisagé la possibilité de produire de l'ammoniac sur place à partir de cet hydrogène (c'est plus facile en logistique), mais il ne s'agirait alors plus d'exportation d'hydrogène, mais d'un tout autre métier et d'autres marchés.

L’hydrogène liquide nécessite des pétroliers cryogéniques spécialisés. Il n’en existe que quelques-uns dans le monde, le fret est astronomique. Et les terminaux portuaires de réception du LH2 se comptent sur une seule main. La Chine construit de telles infrastructures, mais pour des projets spécifiques, par exemple « verts ? hydrogène. La question de savoir si l’hydrogène issu des gaz de cokerie sera disponible est une grande question, car la principale tendance actuelle est l’empreinte carbone. Et ici, malgré l'élimination des déchets, il y a encore des émissions de CO2 dans la chaîne.

Étude de cas : tentative et questions

J'ai eu de l'expérience en conseil sur un projet dans la province du Shanxi. Une grande usine métallurgique locale souhaitait monétiser le gaz de cokerie. Un institut de conception comme Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd. a réalisé une bonne étude de faisabilité sur une purification jusqu'à 99,999 %. Techniquement, tout était faisable. Mais lorsqu'ils ont commencé à calculer le coût total de livraison du produit liquéfié au Japon, même selon des prévisions optimistes, le prix au port de sortie de destination était de 20 à 25 % plus élevé que celui des fournisseurs locaux utilisant des combustibles fossiles.

Le client n’était pas seulement dérouté par le prix. Les Japonais ont posé des questions sur le « bas carbone » ? certification. hydrogène. Pour prouver cet avantage, un bilan carbone détaillé de l’ensemble de la chaîne était nécessaire, de la cokéfaction à la liquéfaction. Cela comprenait la comptabilisation des émissions provenant de l’alimentation électrique de l’usine de traitement. Et l’électricité dans cette région est principalement constituée de charbon. En conséquence, le profil environnemental s’est avéré pas aussi « propre » que nous le souhaiterions pour le marché premium. Le projet, à ma connaissance, est resté au point mort au stade de la recherche d'un acheteur à long terme.

Exporter : pas un produit, mais un service ?

L’exportation directe d’hydrogène liquide ou comprimé n’est peut-être pas la manière la plus durable. Une alternative actuellement envisagée est l’exportation de solutions technologiques et d’ingénierie. Autrement dit, il ne s’agit pas de transporter du gaz à l’autre bout du monde, mais de vendre une « solution en boîte » ? pour son traitement dans les pays où il existe des capacités métallurgiques similaires, mais où il n'existe pas de technologies de purification aussi développées.

C'est déjà plus proche de la compétence des instituts de design. Par exemple,Chengdu Yizhi Technology Co., créée par Huaxi Technology, avec un capital social de 120 millions de yuans, possède une expérience qui peut être reproduite. Non pas l’exportation de molécules, mais l’exportation de savoir-faire, d’équipements et une gestion de projet clé en main. Cela supprime les barrières logistiques. Cela pourrait être plus rentable pour la Chine : la valeur ajoutée sous forme de travail intellectuel et d’ingénierie mécanique est préservée.

Mais il y a ici aussi des pièges. Concurrence avec les géants européens et japonais de l’ingénierie. Questions de protection de la propriété intellectuelle. Et, encore une fois, le lien avec les cycles de la métallurgie mondiale. Si l’industrie sidérurgique européenne décline, la demande pour de telles solutions diminuera.

Qu’y a-t-il en fin de compte ? Un regard de l'intérieur

Alors, exporter est-il une réalité ? Techniquement oui. Économiquement durable – dans des conditions très limitées. Il faut un contexte idéal : une cokerie à côté d’un port en eau profonde, un accès à du gaz « vert » très bon marché. de l'électricité pour la liquéfaction et un contrat à long terme avec un acheteur qui est à l'aise avec l'empreinte carbone et est prêt à payer un peu plus pour diversifier ses approvisionnements.

Très probablement, l’avenir proche réside dans la consommation intérieure. De l'hydrogène pour la chimie locale, pour le ravitaillement des bus et camions des pôles industriels. Cela fournira de l’expérience, perfectionnera les technologies et réduira les coûts d’investissement. Et en parallèle, les mêmes technologies de nettoyage et de manipulation de l’hydrogène seront développées, qui pourront devenir un produit d’exportation sous un format différent.

Personnellement, je considère la situation avec un optimisme prudent. Le buzz autour de l’économie de l’hydrogène nous oblige à rechercher toutes les sources possibles. Le gaz de cokerie n’est pas une panacée ni une « mine d’or », mais une ressource importante et sous-évaluée. L'essentiel est de ne pas succomber au plaisir initial et de compter, de compter tous les coûts jusqu'au dernier yuan, notamment ceux liés à la logistique et à l'énergie. Sans cela, toute conversation sur les exportations ne restera qu’une simple conversation.