Chiny: wodór z gazu koksowniczego na eksport? 

Wodór z gazu koksowniczego. Brzmi jak idealne rozwiązanie, szczególnie dla Chin z ich ogromnymi mocami metalurgicznymi. Ale jeśli chodzi o eksport, a nie tylko recykling na potrzeby krajowe, sytuacja staje się dramatycznie bardziej skomplikowana. Wiele osób, zwłaszcza na początku, widzi tylko łańcuch: produkcja koksu -> oczyszczanie -> wodór -> upłynnianie/kompresja -> cysterna -> zysk. Tak naprawdę między tymi powiązaniami rozciąga się otchłań niuansów technicznych, logistycznych i, co ważniejsze, ekonomicznych, które rzadko są poruszane w recenzjach.

Od produktu ubocznego do produktu: gdzie są subtelności?

Surowiec – gaz koksowniczy – ma niestabilny skład. Tak, jest tam dużo wodoru, 55-60%, to fakt. Ale reszta to metan, tlenek węgla, azot, siarka, żywice. Problem nie leży w samym czyszczeniu, ale w technologiiPSA (adsorpcja zmiennociśnieniowa)wyszło. Problemem jest skala i spójność. Produkcja koksu ma charakter cykliczny i uzależniona jest od pracy wielkich pieców. Uzyskanie stabilnej, przewidywalnej ilości gazu w celu zapewnienia ciągłego przepływu eksportu już przyprawia o ból głowy. Nie można po prostu „odkręcić kranu”.

Jeden z projektów, na który natrafiłem, dotyczył planowania wykorzystania instalacji Chengdu Yizhi Technology Co. Ich profil jest precyzyjnie zaprojektowany w dziedzinie chemii i gazu, szczegóły można znaleźć na stronieich strona internetowa. Oferowali kompletne rozwiązania oczyszczania, obejmujące usuwanie siarkowodoru i siarki organicznej aż do etapu PSA. Jednak w trakcie dyskusji pojawiła się kwestia „ogona”. gaz Po uwolnieniu wodoru pozostaje znaczna ilość niskokalorycznego paliwa gazowego. Co z tym zrobić? Opcjonalnie istnieje możliwość spalania w elektrociepłowni, ale wtedy cały projekt jest powiązany z infrastrukturą konkretnej elektrowni i jej potrzebami energetycznymi. W przypadku projektu zorientowanego na eksport jest to niepotrzebna zależność.

I tu pojawia się kluczowy punkt dotyczący kosztów. Wiele osób myśli: skoro gaz jest prawie odpadem, to wodór jest prawie darmowy. Nieporozumienie. Główne koszty to inwestycje kapitałowe w wysokowydajne oczyszczanie i sprężanie/upłynnianie, a także koszty energii operacyjnej w tych procesach. Zwłaszcza do upłynniania. Aby uzyskać ciekły wodór do transportu morskiego, należy go schłodzić do -253°C. Koszty energii są kolosalne. A energia ta musi być bardzo tania, aby produkt końcowy był konkurencyjny na rynku światowym w stosunku, powiedzmy, do wodoru z gazu ziemnego (SMR) z wychwytywaniem dwutlenku węgla.

Logistyka: zimna rzeczywistość

Załóżmy, że pozyskujemy czysty wodór z koksowni w Shanxi lub Hebei. Jak dostarczyć to do portu? Rurociąg dlawodór– opcja, ale w Chinach sieć jest do tego specyficzna, głównie lokalna. Budowa nowej autostrady na odcinku setek kilometrów jest sama w sobie gigantycznym projektem. Najczęściej rozważanymi pojazdami są przewoźniki rur przewożące wodór pod ciśnieniem. Ale eksport wymaga wolumenów i jednego „świtu?” waży zaledwie kilkaset kilogramów. Karawany składające się z setek samochodów? Nierealne z punktu widzenia bezpieczeństwa i kosztów.

Dlatego hub logistyczny powinien znajdować się jak najbliżej produkcji. Idealnie byłoby, gdyby roślina znajdowała się nad morzem. Jednak większość produkcji koksu zlokalizowana jest w głębi kontynentu, obok węgla i stali. Jest to brak równowagi geograficznej, który pochłania wszystkie potencjalne zyski. Rozważaliśmy możliwość produkcji amoniaku z tego wodoru na miejscu (jest to łatwiejsze logistycznie), ale wtedy nie byłby to już eksport wodoru, a zupełnie inny biznes i inne rynki.

Ciekły wodór wymaga specjalistycznych kriogenicznych cystern. Jest ich tylko kilka na świecie, fracht jest astronomiczny. A terminale portowe do odbioru LH2 można policzyć na palcach jednej ręki. Chiny budują taką infrastrukturę, ale pod konkretne projekty, np. „zieloną”? wodór. Duże pytanie, czy będzie dostępny wodór z gazu koksowniczego, bo obecnie głównym trendem jest ślad węglowy. A tutaj, pomimo utylizacji odpadów, w łańcuchu nadal występuje emisja CO2.

Studium przypadku: próba i pytania

Miałem doświadczenie w doradztwie przy projekcie w prowincji Shanxi. Lokalny duży zakład metalurgiczny chciał zarabiać na gazie koksowniczym. Instytut projektowy, taki jak wspomniany Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd., przeprowadził dobre studium wykonalności dotyczące oczyszczania do 99,999%. Technicznie wszystko było wykonalne. Kiedy jednak zaczęto obliczać pełny koszt dostarczenia skroplonego produktu do Japonii, nawet według optymistycznych prognoz cena w porcie wyjściowym była o 20-25% wyższa niż u lokalnych dostawców korzystających z paliw kopalnych.

Klienta zmyliła nie tylko cena. Japończycy zadawali pytania dotyczące „niskiej emisji dwutlenku węgla”? orzecznictwo. wodór. Aby wykazać tę zaletę, potrzebny był szczegółowy audyt węglowy całego łańcucha – od koksowania po upłynnianie. Obejmowało to uwzględnienie emisji z źródła zasilania do oczyszczalni. A energia elektryczna w tym regionie to głównie węgiel. W rezultacie profil środowiskowy okazał się nie tak „czysty”, jak byśmy chcieli dla rynku premium. Projekt, o ile wiem, utknął w martwym punkcie na etapie poszukiwania długoterminowego odbiorcy.

Eksport: nie produkt, ale usługa?

Być może bezpośredni eksport ciekłego lub sprężonego wodoru nie jest najbardziej zrównoważonym sposobem. Alternatywą, którą obecnie rozważa się, jest eksport technologii i rozwiązań inżynieryjnych. To znaczy nie jeździć gazem przez pół świata, ale sprzedawać „rozwiązanie pudełkowe”? do jego przetwarzania w krajach, w których istnieją podobne możliwości metalurgiczne, ale nie ma tak rozwiniętych technologii oczyszczania.

To już jest bliższe kompetencjom instytutów projektowych. Na przykładChengdu Yizhi Technology Co., założona przez Huaxi Technology, z kapitałem zakładowym wynoszącym 120 milionów juanów, ma doświadczenie, które można powielić. Nie eksport cząsteczek, ale eksport know-how, sprzętu i zarządzania projektami „pod klucz”. Eliminuje to bariery logistyczne. Może to być bardziej opłacalne dla Chin: zachowana zostanie wartość dodana w postaci pracy intelektualnej i inżynierii mechanicznej.

Ale i tutaj są pułapki. Konkurencja z europejskimi i japońskimi gigantami inżynieryjnymi. Zagadnienia ochrony własności intelektualnej. I znowu połączenie z cyklami światowej metalurgii. Jeśli przemysł stalowy w Europie się skurczy, to zapotrzebowanie na takie rozwiązania spadnie.

Co leży w ostatecznym rozrachunku? Spojrzenie od środka

Czy zatem eksport jest realny? Technicznie tak. Ekonomicznie zrównoważony – w bardzo ograniczonych warunkach. Potrzebne są idealne warunki: koksownia obok portu głębinowego, dostęp do bardzo taniego „zielonego” gazu. energię elektryczną do skraplania oraz długoterminową umowę z nabywcą, któremu odpowiada ślad węglowy i który jest skłonny zapłacić nieco więcej za dywersyfikację dostaw.

Najprawdopodobniej najbliższa przyszłość leży w konsumpcji krajowej. Wodór dla lokalnej chemii, do tankowania autobusów i ciężarówek w klastrach przemysłowych. Zapewni to doświadczenie, udoskonali technologie i obniży koszty kapitału. Równolegle rozwijane będą te same technologie oczyszczania i postępowania z wodorem, który może stać się produktem eksportowym w innym formacie.

Osobiście patrzę na to z ostrożnym optymizmem. Zamieszanie wokół gospodarki wodorowej zmusza nas do poszukiwania wszelkich możliwych źródeł. Gaz koksowniczy nie jest panaceum ani „kopalnią złota”, ale poważnym, niedocenianym zasobem. Najważniejsze, żeby nie poddać się początkowemu zachwytowi i liczyć, przeliczyć do ostatniego juana wszystkie koszty, szczególnie te związane z logistyką i energią. Bez tego jakakolwiek rozmowa o eksporcie pozostanie tylko rozmową.