Chine : de nouvelles technologies de liquéfaction du GNL ? 

Lorsqu’on entend cette question, la première chose qui nous vient à l’esprit, ce sont des usines géantes, des modules pesant des dizaines de milliers de tonnes et, bien sûr, Gazprom. Mais la réalité en Chine est aujourd’hui souvent différente. On parle beaucoup d'avancées, mais sur le terrain, dans les projets, on voit autre chose : l'accent mis sur les solutions à petite et moyenne échelle, sur l'adaptation, et pas seulement sur la gigantomanie. Et c’est ici que résident de nombreuses nuances qui se perdent souvent dans les rapports.

Changer d’orientation : des mégaprojets à la flexibilité

Auparavant, tout le monde recherchait l'échelle, après des analogues d'usines comme Yamal LNG. La logique est simple : plus de volume signifie une baisse du coût unitaire. Mais le marché gazier chinois, notamment dans les régions reculées ou pour approvisionner les transports, nécessite une logique différente. Il est nécessaire de déployer rapidement une installation, parfois mobile, pour travailler avec des gaz de pétrole associés ou de petits gisements. C’est là que se trouve actuellement le principal terrain d’essai de la technologie.

Par exemple, je constate une demande croissante de technologies de liquéfaction utilisantréfrigérants mixtes(MRC) dans un design compact. Pas ces énormes cycles en cascade, mais ceux optimisés pour des conditions spécifiques d’approvisionnement en gaz. Souvent, la composition du gaz est instable, la pression fluctue - et les « en boîte » sont prêtes à l'emploi. les décisions occidentales sont bloquées ici. Il faut le modifier, l'hybrider. C'est ce qui s'est passé dans un projet au Xinjiang : nous avons pris comme base un cycle de pré-refroidissement au propane-éthane, mais avons dû intégrer un circuit supplémentaire pour l'adapter aux changements saisonniers. Cela ne s’est pas avéré idéal du point de vue de l’efficacité, mais l’usine fonctionne et ne reste pas immobile.

C'est dans ce créneau - moyennes et petites capacités de 50 à 500 mille tonnes par an - que l'on expérimente désormais beaucoup. Mot-clé -modularité. Ne construisez pas sur place pendant des années, mais assemblez à partir de blocs prêts à l'emploi. Mais il y a un hic : il y a dix ans, les équipements chinois pour les échangeurs de chaleur cryogéniques étaient loin derrière. Aujourd’hui, ils rattrapent leur retard, mais, franchement, la confiance de nombreux opérateurs n’est pas encore absolue. Je vois souvent un hybride : les compresseurs principaux sont allemands ou américains, et les systèmes auxiliaires et la tuyauterie sont fabriqués localement.

Cœurs froids des projets : compresseurs et échangeurs de chaleur

Si nous parlons du noyau technique, alors tout se résume à deux nœuds. Le premier concerne les turbodétendeurs et les compresseurs. Les fabricants chinois comme Shenyang Blower Works ont fait de grands progrès dans le domaine des compresseurs axiaux pour les grandes installations. Mais pour les applications de puissance moyenne, des soufflantes centrifuges haute pression sont souvent nécessaires, et ici Ariel ou Dresser-Rand sont souvent préférés. Non pas parce que le nôtre est mauvais, mais parce que l’évolution de la fiabilité au cours d’un cycle continu qui s’étend sur des années n’est pas quelque chose qui peut être copié rapidement. J'ai vu des tentatives pour le remplacer au stade de l'appel d'offres - les ingénieurs du client s'y opposent généralement fortement, les risques d'arrêt de la production sont trop grands.

La deuxième unité est constituée d'échangeurs de chaleur. Désordre alphabétique des technologies :BLESSURE EN SPIRALE(tordu) de Linde ou Shell vsPLAQUE-AILETTE(plaque soudée à ailettes). Les torsadés sont fiables, mais chers et lourds. Ceux à plaques sont plus compacts et moins chers, mais nécessitent du gaz ultra pur. La Chine développe désormais activement sa production d’échangeurs de chaleur à plaques et ailettes. Des entreprises comme Hangzhou Hangyang fabriquent de bons appareils, mais lorsqu'il s'agit de l'essentiel - le principal échangeur de chaleur cryogénique pour une grande ligne - les clients se tournent encore souvent vers des fournisseurs occidentaux éprouvés. Ce n’est pas une question de patriotisme, mais de garanties. Une interruption de la livraison d'un tel appareil pendant un mois pourrait entraîner des pertes de plusieurs dizaines de millions de dollars.

Efficacité énergétique : où chercher les réserves ?

Tout le monde parle d’efficacité, mais dans la pratique, elle est souvent sacrifiée au profit des coûts d’investissement ou de la rapidité de démarrage. Une histoire typique : un institut de design publie un schéma technologique avec de beaux chiffres spécifiques de consommation d'énergie. Puis le client arrive et dit : « Le budget a été réduit de 20 %, faisons quelque chose de plus simple ? Et l’optimisation commence : l’étape de pré-refroidissement est supprimée et le système de récupération du froid est simplifié. Au final, l'installation fonctionne, mais elle ne fonctionne pas. 10 à 15 % d'énergie en plus qu'elle ne le pourrait.

Une tendance qui tente de compenser cela est l’intégration des sources renouvelables. J'ai entendu parler d'un projet pilote au Qinghai, où une partie de l'énergie nécessaire à la liquéfaction provient de panneaux solaires. Pour l’instant, il s’agit plus d’une démonstration que d’une économie. La génération de variables ne s'intègre pas bien dans un processus qui doit fonctionner 24h/24 et 7j/7. Mais comme source de secours ou pour couvrir les pics de charge des équipements auxiliaires, l'idée a droit à la vie.

Une réserve plus réaliste est la numérisation et l’analyse prédictive. Mise en place de systèmes de jumeaux numériques pour le suivi des échangeurs thermiques et des turbomachines. Cela vous permet de détecter très tôt une baisse d'efficacité, par exemple en cas d'augmentation de la chute de pression ou de changements microscopiques des vibrations. Mais encore une fois, cela ajoute des coûts pour les logiciels et la formation du personnel. Tous les opérateurs ne sont pas prêts.

Personnes et connaissances : le maillon faible ?

La technologie ne représente que la moitié du problème. Vous pouvez acheter l'équipement le plus moderne, mais s'il n'y a pas d'équipe qui comprend la physique du processus et ne sait pas seulement comment appuyer sur les boutons conformément aux instructions, le résultat sera désastreux. C'est difficile en Chine. Il n’existe que quelques ingénieurs cryogéniques expérimentés qui sont passés plusieurs fois du démarrage à la maintenance programmée. Ils sont gérés par de grands géants publics comme CNOOC ou Sinopec.

Pour les petits projets privés, c'est pénible. J'ai vu comment, dans une usine de liquéfaction APG, un opérateur, essayant de faire face à la formation de mousse dans le séparateur, a relâché la pression dans le système en panique, ce qui a entraîné un arrêt d'une journée. Le problème aurait pu être résolu à l’aide de méthodes standard, mais il n’y avait aucune expérience. D’où la demande croissante d’ingénierie et de support technique tiers. C'est là que des entreprises commeChengdu Yizhi Technology Co.- un institut de design créé par Huaxi Technology. Ils ne se contentent pas de vendre de la technologie, mais accompagnent le projet à toutes les étapes, ce qui est d’une importance cruciale pour les entreprises de taille moyenne. Leur expérience en technologie chimique, à en juger par les projets, permet de résoudre des problèmes non standard liés à la composition des gaz.

La formation est un casse-tête distinct. Les programmes universitaires sont déconnectés de la réalité. Les diplômés connaissent la théorie du cycle de Claude, mais n'ont aucune idée de ce à quoi ressemble le régulateur de niveau dans la colonne inférieure dans la vraie vie. Par conséquent, les projets réussis incluent toujours une longue étape de supervision de l’installation et de mise en service avec la participation d’un concédant de licence technologique ou d’un centre d’ingénierie expérimenté.

Regard vers l’avenir : qu’est-ce qui stimulera l’industrie ?

Je pense que dans les 5 à 7 prochaines années, nous ne verrons pas de percées révolutionnaires dans la physique de la liquéfaction elle-même. Ne vous attendez pas à l’apparition d’une sorte de cycle « quantique ». L’évolution suivra la voie de l’optimisation, de la numérisation et d’une miniaturisation accrue. L'accent sera mis surunités flottantes de liquéfaction de GNL(FLNG) de tonnage inférieur pour le développement de champs offshore en mer de Chine méridionale. Il s'agit d'un nouveau défi : le tangage, l'espace limité, les exigences en matière de sécurité contre les explosions sont d'un ordre de grandeur plus élevé.

Un autre moteur est l’hydrogène. Il y a actuellement beaucoup de buzz autour de l’économie de l’hydrogène. Mais l’hydrogène doit aussi être liquéfié pour être transporté. Et ce sont des températures complètement différentes (20K contre 111K pour le GNL) et des matériaux différents. Les instituts de recherche et les entreprises chinois mènent déjà activement des activités de R&D dans ce domaine. Peut-être que les développements dans le domaine de la cryogénie de l’hydrogène déboucheront alors sur de nouvelles solutions pour le GNL traditionnel, par exemple dans le domaine des matériaux isolants ou des systèmes de gestion des réfrigérants.

En fin de compte, les « nouvelles technologies » ? en Chine, il ne s’agit souvent pas de réinventer la roue, mais d’une adaptation intelligente et rapide de l’expérience mondiale à ses besoins spécifiques : sources de gaz décentralisées, exigences strictes en matière de délai de récupération, normes environnementales croissantes. Et le principal indicateur de succès n'est pas les brevets, mais le nombre d'installations qui fonctionnent de manière stable sur le terrain, par temps froid et chaud, sous le contrôle de spécialistes locaux. Sur cet indicateur, en regardant la carte des nouveaux projets, il y a vraiment des progrès. Lent, avec des réserves, avec des erreurs, mais irréversible.