China: hidrogênio do gás de coqueria para exportação? 

Hidrogênio do gás de coqueria. Parece uma solução ideal, especialmente para a China com a sua enorme capacidade metalúrgica. Mas quando se trata de exportações, e não apenas de reciclagem para necessidades internas, o quadro torna-se dramaticamente mais complicado. Muitos, especialmente no início, veem apenas uma cadeia: produção de coque -> purificação -> hidrogênio -> liquefação/compressão -> petroleiro -> lucro. Na verdade, entre estas ligações existe um abismo de nuances técnicas, logísticas e, mais importante, económicas que raramente são discutidas nas revisões.

Do subproduto ao produto: onde estão as sutilezas?

A matéria-prima - gás de coqueria - é instável em composição. Sim, tem muito hidrogênio aí, 55-60%, isso é fato. Mas o resto é metano, monóxido de carbono, nitrogênio, enxofre, resinas. O problema não está na limpeza em si, tecnologia comoPSA (adsorção por oscilação de pressão)funcionou. O problema é escala e consistência. A produção de coque é cíclica e depende da operação dos altos-fornos. Conseguir um volume de gás estável e previsível para estabelecer um fluxo contínuo de exportação já é uma dor de cabeça. Você não pode simplesmente “abrir a torneira”.

Um dos projetos que encontrei foi o planejamento do uso das instalações da Chengdu Yizhi Technology Co. Seu perfil é projetado com precisão na área química e de gás, detalhes podem ser encontrados emo site deles. Eles ofereceram soluções completas de tratamento, incluindo remoção de sulfeto de hidrogênio e enxofre orgânico até o estágio PSA. Mas durante as discussões surgiu a questão da “cauda”. gás Depois que o hidrogênio é liberado, permanece um volume significativo de gás combustível de baixa caloria. O que fazer com isso? A queima em uma usina termelétrica é uma opção, mas todo o projeto fica vinculado à infraestrutura de uma determinada usina e às suas necessidades energéticas. Para um projecto orientado para a exportação esta é uma dependência desnecessária.

E aqui surge o ponto-chave do custo. Muitas pessoas pensam: como o gás é quase um desperdício, o hidrogênio é quase de graça. Equívoco. Os principais custos são o investimento de capital para purificação e compressão/liquefação de alta eficiência, bem como os custos operacionais de energia para esses processos. Especialmente para liquefação. Para obter hidrogênio líquido para transporte marítimo, ele deve ser resfriado a -253°C. Os custos de energia são colossais. E esta energia deve ser muito barata para que o produto final seja competitivo no mercado global contra, por exemplo, o hidrogénio do gás natural (SMR) com captura de carbono.

Logística: realidade fria

Digamos que obtemos hidrogênio puro de uma coqueria em Shanxi ou Hebei. Como entregar no porto? Pipeline parahidrogênio- uma opção, mas na China a rede é específica para isso, principalmente local. A construção de uma nova rodovia com centenas de quilômetros é um projeto gigantesco por si só. Os veículos mais comumente considerados são transportadores de tubos que transportam gás hidrogênio pressurizado. Mas a exportação requer volumes, e um “dah?” carrega apenas algumas centenas de quilos. Caravanas de centenas de carros? Irrealista do ponto de vista da segurança e dos custos.

Portanto, o centro logístico deve estar o mais próximo possível da produção. O ideal é que a planta esteja localizada à beira-mar. Mas a maior parte da produção de coque está localizada no interior do continente, próximo ao carvão e ao aço. Este é um desequilíbrio geográfico que consome todos os lucros potenciais. Cogitamos a opção de produzir amônia no local a partir desse hidrogênio (isso é mais fácil em logística), mas aí não seria mais exportação de hidrogênio, mas sim um negócio completamente diferente e outros mercados.

O hidrogênio líquido requer navios-tanque criogênicos especializados. São poucos no mundo, o frete é astronômico. E os terminais portuários para recebimento de LH2 podem ser contados nos dedos de uma mão. A China está a construir essas infra-estruturas, mas para projectos específicos, por exemplo, “verdes?” hidrogênio. Se estará disponível para o hidrogénio a partir do gás de coqueria é uma grande questão, porque agora a principal tendência é a pegada de carbono. E aqui, apesar da eliminação de resíduos, ainda há emissões de CO2 na cadeia.

Estudo de caso: tentativa e perguntas

Tive experiência em consultoria em um projeto na província de Shanxi. Uma grande metalúrgica local queria monetizar o gás de coqueria. Um instituto de design como o mencionado Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd. fez um bom estudo de viabilidade sobre purificação de até 99,999%. Tecnicamente, tudo era factível. Mas quando começaram a calcular o custo total de entrega do produto liquefeito ao Japão, mesmo de acordo com previsões otimistas, o preço no porto de saída de destino era 20-25% superior ao dos fornecedores locais que utilizam combustíveis fósseis.

O cliente ficou confuso não apenas com o preço. Os japoneses fizeram perguntas sobre ?baixo carbono? certificação. hidrogênio. Para comprovar a vantagem, foi necessária uma auditoria detalhada de carbono de toda a cadeia – desde o coque até a liquefação. Isto incluiu a contabilização das emissões provenientes do fornecimento de energia à estação de tratamento. E a eletricidade naquela região é principalmente carvão. Como resultado, o perfil ambiental acabou por não ser tão “limpo” como gostaríamos para o mercado premium. O projeto, até onde eu sei, estagnou na fase de busca por um comprador de longo prazo.

Exportação: não um produto, mas um serviço?

Talvez exportar diretamente hidrogénio líquido ou comprimido não seja a forma mais sustentável. Uma alternativa que agora está sendo considerada é a exportação de tecnologia e soluções de engenharia. Isto é, não para conduzir gás até meio mundo, mas para vender uma “solução em caixa”? para o seu processamento nos países onde existem capacidades metalúrgicas semelhantes, mas não existem tecnologias de purificação tão desenvolvidas.

Isso já está mais próximo da competência dos institutos de design. Por exemplo,Tecnologia Co. de Chengdu Yizhi., fundada pela Huaxi Technology, com capital social de 120 milhões de yuans, possui experiência que pode ser replicada. Não a exportação de moléculas, mas a exportação de know-how, equipamentos e gestão de projetos chave na mão. Isso remove barreiras logísticas. Isto pode ser mais lucrativo para a China: o valor acrescentado sob a forma de trabalho intelectual e de engenharia mecânica é preservado.

Mas também há armadilhas aqui. Competição com gigantes da engenharia europeus e japoneses. Questões de proteção da propriedade intelectual. E, novamente, ligação aos ciclos da metalurgia global. Se a indústria siderúrgica na Europa diminuir, a procura por tais soluções diminuirá.

O que está no resultado final? Um olhar de dentro

Então, exportar é real? Tecnicamente sim. Economicamente sustentável – em condições muito limitadas. É necessário um conjunto ideal de circunstâncias: uma coqueria próxima de um porto de águas profundas, acesso a gás “verde” muito barato. electricidade para liquefacção e um contrato de longo prazo com um comprador que se sinta confortável com a pegada de carbono e esteja disposto a pagar um pouco mais pela diversificação dos fornecimentos.

Muito provavelmente, o futuro próximo reside no consumo interno. Hidrogênio para química local, para reabastecimento de ônibus e caminhões em aglomerados industriais. Isto proporcionará experiência, aprimorará tecnologias e reduzirá custos de capital. E paralelamente serão desenvolvidas as mesmas tecnologias de limpeza e manuseio do hidrogênio, que poderá se tornar um produto de exportação em um formato diferente.

Pessoalmente, vejo isto com um optimismo cauteloso. O burburinho em torno da economia do hidrogénio obriga-nos a procurar todas as fontes possíveis. O gás de coqueria não é uma panacéia ou uma “mina de ouro”, mas um recurso sério e subvalorizado. O principal é não sucumbir ao encanto inicial e contar, contar todos os custos até o último yuan, principalmente os relacionados com logística e energia. Sem isso, qualquer conversa sobre exportações permanecerá apenas uma conversa.