China: waterstof uit cokesovengas voor export? 

Waterstof uit cokesovengas. Klinkt als een ideale oplossing, vooral voor China met zijn enorme metallurgische capaciteiten. Maar als het om de export gaat, en niet alleen om recycling voor binnenlandse behoeften, wordt het beeld dramatisch ingewikkelder. Velen zien, vooral in het begin, slechts een keten: cokesproductie -> zuivering -> waterstof -> vloeibaar maken/compressie -> tanker -> winst. Tussen deze schakels ligt feitelijk een afgrond van technische, logistieke en, nog belangrijker, economische nuances die zelden in recensies worden besproken.

Van bijproduct naar product: waar zitten de subtiliteiten?

De grondstof – cokesovengas – is qua samenstelling onstabiel. Ja, daar zit veel waterstof in, 55-60%, dat is een feit. Maar de rest is methaan, koolmonoxide, stikstof, zwavel, harsen. Het probleem zit niet in het schoonmaken zelf, zoals in de technologiePSA (drukwisseladsorptie)uitgewerkt. Het probleem is schaal en consistentie. De cokesproductie is cyclisch en afhankelijk van de werking van hoogovens. Het verkrijgen van een stabiel, voorspelbaar gasvolume om een ​​continue exportstroom tot stand te brengen is al een hele opgave. Je kunt niet zomaar ‘de kraan openzetten’.

Een van de projecten die ik tegenkwam was het plan om de installaties van Chengdu Yizhi Technology Co. te gebruiken. Hun profiel is precies ontwerp op het gebied van chemie en gas, details zijn te vinden ophun website. Ze boden complete behandelingsoplossingen aan, inclusief de verwijdering van waterstofsulfide en organische zwavel tot aan de PSA-fase. Maar tijdens de discussies kwam de kwestie van de “staart” ter sprake. gas Nadat waterstof vrijkomt, blijft er een aanzienlijke hoeveelheid laagcalorisch stookgas achter. Wat moet je ermee doen? Stookwerk in een thermische centrale is een optie, maar dan is het hele project gebonden aan de infrastructuur van een specifieke centrale en haar energiebehoefte. Voor een exportgericht project is dit een onnodige afhankelijkheid.

En hier komt het belangrijkste punt van de kosten naar voren. Veel mensen denken: aangezien gas bijna afval is, is waterstof vrijwel gratis. Misvatting. De belangrijkste kosten zijn de kapitaalinvestering voor hoogefficiënte zuivering en compressie/vloeibaarmaking, evenals de operationele energiekosten voor deze processen. Speciaal voor vloeibaarmaking. Om vloeibare waterstof voor de maritieme transportsector te verkrijgen, moet deze worden gekoeld tot -253°C. De energiekosten zijn gigantisch. En deze energie moet heel goedkoop zijn, wil het eindproduct concurrerend zijn op de wereldmarkt met bijvoorbeeld waterstof uit aardgas (SMR) met koolstofafvang.

Logistiek: koude realiteit

Laten we zeggen dat we pure waterstof uit een cokesfabriek in Shanxi of Hebei halen. Hoe moet het in de haven worden afgeleverd? Pijpleiding voorwaterstof- een optie, maar in China is het netwerk hier specifiek voor, meestal lokaal. De aanleg van een nieuwe snelweg over honderden kilometers is een gigantisch project op zich. De meest algemeen beschouwde voertuigen zijn pijpdragers die waterstofgas onder druk vervoeren. Maar export vereist volumes, en één ‘daw?’ draagt ​​slechts een paar honderd kilogram. Caravans van honderden auto's? Onrealistisch vanuit het oogpunt van veiligheid en kosten.

Daarom moet het logistieke knooppunt zo dicht mogelijk bij de productie liggen. Idealiter bevindt de plant zich aan zee. Maar de meeste cokesproductie vindt plaats in het binnenland van het continent, naast steenkool en staal. Dit is een geografische onevenwichtigheid die alle potentiële winsten opslokt. Wij hebben de mogelijkheid overwogen om uit deze waterstof op locatie ammoniak te produceren (in de logistiek is dit makkelijker), maar dan is dit geen export van waterstof meer, maar een heel andere business en andere markten.

Voor vloeibare waterstof zijn gespecialiseerde cryogene tankers nodig. Er zijn er maar een paar in de wereld, de vracht is astronomisch. En de haventerminals voor de ontvangst van LH2 zijn op één hand te tellen. China bouwt een dergelijke infrastructuur, maar voor specifieke projecten, bijvoorbeeld “groen?” waterstof. Of het beschikbaar zal zijn voor waterstof uit cokesovengas is een grote vraag, want nu is de belangrijkste trend de CO2-voetafdruk. En ook hier is er, ondanks de afvalverwerking, nog steeds sprake van CO2-uitstoot in de keten.

Case study: poging en vragen

Ik had ervaring met het adviseren over een project in de provincie Shanxi. Een plaatselijke grote metallurgische fabriek wilde geld verdienen met cokesovengas. Een ontwerpinstituut als het genoemde Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd. heeft een goede haalbaarheidsstudie gedaan naar zuivering tot 99,999%. Technisch was alles te doen. Maar toen ze de volledige kosten van de levering van het vloeibare product aan Japan begonnen te berekenen, was de prijs in de uitgangshaven van bestemming, zelfs volgens optimistische voorspellingen, 20-25% hoger dan die van lokale leveranciers die fossiele brandstoffen gebruikten.

De klant was niet alleen in de war door het prijskaartje. De Japanners stelden vragen over ?koolstofarm? certificering. waterstof. Om het voordeel te bewijzen was een gedetailleerde koolstofaudit van de hele keten nodig: van verkookser tot vloeibaar maken. Dit omvatte onder meer de verantwoording van de emissies van de stroomvoorziening naar de zuiveringsinstallatie. En elektriciteit in die regio bestaat voornamelijk uit steenkool. Hierdoor bleek het milieuprofiel niet zo ‘schoon’ als we zouden willen voor de premiummarkt. Voor zover ik weet liep het project vast in de fase van het zoeken naar een afnemer voor de lange termijn.

Exporteren: geen product, maar een dienst?

Misschien is het direct exporteren van vloeibare of gecomprimeerde waterstof niet de meest duurzame manier. Een alternatief dat nu wordt overwogen, is de export van technologie en engineeringoplossingen. Dat wil zeggen, niet om gas de halve wereld rond te rijden, maar om een ​​‘doosoplossing’ te verkopen? voor de verwerking ervan in die landen waar vergelijkbare metallurgische capaciteiten bestaan, maar dergelijke ontwikkelde zuiveringstechnologieën ontbreken.

Dit ligt al dichter bij de competentie van ontwerpinstituten. BijvoorbeeldChengdu Yizhi Technologie Co., opgericht door Huaxi Technology, met een maatschappelijk kapitaal van 120 miljoen yuan, heeft ervaring die kan worden gerepliceerd. Niet de export van moleculen, maar de export van kennis, apparatuur en turnkey projectmanagement. Hierdoor worden logistieke barrières weggenomen. Mogelijk is dit voor China winstgevender: de toegevoegde waarde in de vorm van intellectuele arbeid en werktuigbouwkunde blijft behouden.

Maar ook hier zijn er valkuilen. Concurrentie met Europese en Japanse ingenieursgiganten. Kwesties van bescherming van intellectueel eigendom. En nogmaals: verbinding met de cycli van de mondiale metallurgie. Als de staalindustrie in Europa krimpt, zal de vraag naar dergelijke oplossingen afnemen.

Wat staat er op de onderste regel? Een blik van binnenuit

Is exporteren echt? Technisch gezien wel. Economisch duurzaam – in zeer beperkte omstandigheden. Je hebt ideale omstandigheden nodig: een cokesfabriek naast een diepzeehaven, toegang tot heel goedkoop ‘groen’ gas. elektriciteit voor vloeibaarmaking, en een langetermijncontract met een koper die zich op zijn gemak voelt met de ecologische voetafdruk en bereid is iets meer te betalen voor diversificatie van de leveringen.

Hoogstwaarschijnlijk ligt de nabije toekomst in de binnenlandse consumptie. Waterstof voor de lokale chemie, voor het tanken van bussen en vrachtwagens in industriële clusters. Dit zal ervaring opleveren, technologieën aanscherpen en kapitaalkosten verlagen. En parallel zullen dezelfde technologieën voor het reinigen en hanteren van waterstof worden ontwikkeld, wat mogelijk een exportproduct in een ander formaat zal worden.

Persoonlijk bekijk ik dit met voorzichtig optimisme. De buzz rond de waterstofeconomie dwingt ons op zoek te gaan naar alle mogelijke bronnen. Cokesovengas is geen wondermiddel of ‘goudmijn’, maar een serieuze, ondergewaardeerde hulpbron. Het belangrijkste is om niet te bezwijken voor de aanvankelijke vreugde en te tellen, alle kosten tot de laatste yuan te tellen, vooral die met betrekking tot logistiek en energie. Zonder dit zal elk gesprek over export slechts een gesprek blijven.