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Procédés innovants : Les bailleurs de licences soutiennent la chimie

Dinhill On

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Les secteurs de la chimie et de la pétrochimie font appel de plus en plus à des entreprises disposant de technologies brevetées pour optimiser leur activité. Au regard de la situation économique actuelle, les partenariats noués permettent aux sociétés du secteur de rester en pointe sur l'innovation.

L'industrie chimique et pétrochimique multiplie ces dernières années les partenariats commerciaux avec des sociétés détentrices de technologies innovantes. Ces bailleurs de licences, présents dans plusieurs domaines de la chimie, bénéficient de la situation économique délicate qui existe sur le marché, en particulier en Europe. Et qui a entraîné une stagnation des dépenses moyennes de R&D dans le secteur. Selon une étude du Cefic de 2013, le ratio investissements/chiffre d'affaires des acteurs européens de la chimie entre 1996 et 2012 a diminué de 1,8 %. Une évolution qui semble désormais s'atténuer notamment au sein des grands groupes de la chimie depuis quelques années. Par exemple, le géant allemand de la chimie BASF a dépensé 1,84 milliard d'euros pour sa R&D en 2013 (3,1 % de son chiffre d'affaires annuel) contre 1,7 Mrd € l'année précédente (2,9 % de ses ventes annuelles). Autre exemple avec le groupe français Arkema, chez qui les investissements en innovation représentent 2,4 % du chiffre d'affaires 2013 (6,1 Mrds €) contre 2,3 % en 2012. Une tendance rendue possible notamment grâce à des sociétés extérieures expertes dans une ou plusieurs technologies de pointe, appelées « bailleurs de licences ». « La chimie a toujours fait appel à des licences technologiques, car elle ne peut pas être en pointe sur tous les procédés pour tous les domaines du secteur », indique Eric Colleter, directeur général de la société d'ingénierie Eras. Des propos qui sont corroborés par Jean-Paul Laugier, vice-président Ligne de produits Éthylène chez Technip : « Le modèle économique du bailleur de licence est bien établi depuis plusieurs décennies sur des technologies matures qui évoluent lentement et qui exigent une connaissance pointue des technologies existantes ».

Ces bailleurs de licences technologiques sont des structures dont la taille peut fortement varier, depuis la PME/PMI aux grands groupes internationaux. « Il existe trois grandes catégories de bailleurs de licence. La première regroupe les sociétés qui se focalisent exclusivement sur cette activité de licensing (comme UOP ou Axens). Dans une deuxième catégorie, nous trouvons des producteurs très en aval, ou proches des utilisateurs finaux de produits (par exemple Total ou Dow). Enfin, le dernier groupe réunit des ingénieristes comme nous, qui sont aussi des fournisseurs de technologies, notamment pour la production d'intermédiaires. Il s'agit d'acteurs dotés de large capacités d'investissements en R&D », décrit Jean-Paul Laugier (Technip). Qu'elles soient exclusivement dédiées à l'octroi de licences technologiques ou non, ces sociétés offrent la possibilité aux chimistes de focaliser leurs propres équipes de R&D sur leur coeur de métier.

 

Des procédés pour différentes chimies

 

Les bailleurs de licence sont présents dans tous les domaines du secteur de la chimie. Historiquement, la pétrochimie et la chimie de spécialités dénombrent de nombreux acteurs proposant des technologies licenciées. Par exemple, la société Axens propose, en plus des technologies traditionnelles du raffinage pétrolier, un important portefeuille de procédés de traitement des oléfines et de production d'aromatiques. « Parmi nos procédés les plus utilisés, nous trouvons notre technologie ParamaX pour la production de benzène et de paraxylène via la conversion du naphta. Autre exemple avec le procédé AlphaButol, qui consiste à produire du 1-butène via une dimérisation de l'éthylène », indique Christian Dupraz, directeur de la business unit Process Licensing de la société. En outre, Axens propose une large gamme de catalyseurs pour la production chimique (cf encadré ci-dessous). Le principal concurrent d'Axens, l'Américain UOP, demeure également présent sur le secteur pétrochimique via des procédés propriétaires de production d'aromatiques (Sulfolane, Parex, etc.), d'oléfines (MTO, Oleflex, etc.).

De son côté, Technip commercialise des technologies propriétaires de production d'éthylène et d'hydrogène. « Nous possédons également quelques technologies en copropriété avec Axens, Sinopec ou encore Sabic. De plus, nous disposons de technologies pour la production de cumène, de bisphénol A, de styrène ou encore d'éthylbenzène au travers de nos filiales et coentreprises », liste Jean-Paul Laugier (Technip). Toujours chez les ingénieristes, le groupe Eras détient une licence technologique pour la production de phosgène en petite capacité (de 1 à 100 kg/heure). « Nous avons acquis ce savoir-faire par croissance externe, il y a quelques années. Pour compléter notre portefeuille de solutions, nous avons signé des partenariats avec des sociétés détenant des procédés complémentaires à celui de notre portefeuille. Par exemple, nous avons des accords avec BussChemTech qui exploite une technologie de génération de phosgène à grande capacité, ou avec Haldor Topsoe qui détient un procédé de génération de monoxyde de carbone, composé utilisé pour la fabrication de phosgène », explique Éric Colleter (Eras). Avant de continuer : « Les technologies de nos partenaires peuvent parfois s'inscrire dans un projet. Cela donne l'occasion à Eras de proposer les études d'intégration ».

L'intérêt croissant pour les bailleurs de licences a offert un débouché et un business model pour les sociétés ayant une activité sur le marché du développement durable. C'est le cas de Global Bioenergies, qui a développé un procédé de production d'isobutène par voie fermentaire à partir de ressources végétales comme la betterave, la paille ou le bois (voir page suivante). « Nous avons également mis au point d'autres technologies de production d'oléfines sous forme gazeuse comme le butadiène et le propylène », insiste Marc Delcourt, p-dg de Global Bioenergies. Autre bailleur du domaine à s'être distingué : Deinove. Cette société développe des procédés de fermentation se basant sur des bactéries, dénommées Déinocoques (voir p.37). Ces micro-organismes sont exploités pour la production à partir de biomasse de biocarburants ou de composés chimiques (ingrédients naturels pour la cosmétique, la parfumerie ou encore l'alimentation). « Nos procédés licenciés peuvent servir à la production de biocarburants de seconde génération, d'intermédiaires aromatiques ou encore de composés naturels tels que les caroténoïdes », décrit Emmanuel Petiot, directeur général de Deinove.

 

Différentes stratégies de rémunération

 

Si l'octroi de licence de technologie permet aux chimistes de réduire leurs coûts internes de R&D de procédés, ils doivent s'acquitter d'un droit d'exploitation. En règle générale, les bailleurs de licences fournissent leur procédé ou équipement innovant par projet donné, qu'il s'agisse d'une installation nouvelle ou de la modernisation d'une existante. La rémunération s'effectue en fonction du bailleur et d'autres paramètres concernant l'innovation technologique : le degré de maturité, les applications et marchés cibles, le positionnement dans la chaîne de valeur amont-aval, la plus-value apportée par le procédé, etc. Les modalités de rémunération pour l'octroi d'une licence technologique (ou licensing) suivent une constante : un paiement initial à l'octroi du procédé (paid-up royalty). « Chez Axens, le montant de ce paiement pour un procédé donné est proportionnel à la capacité de l'installation finale. Par contre, nous ne sommes pas maître d'oeuvre, nous ne fournissons que l'ingénierie de base du procédé (basic design). Le client doit donc s'attacher des services d'ingénierie et de construction (EPC) », explique Christian Dupraz (Axens). Avant d'ajouter : « En complément, nous avons d'autres accords avec nos licenciés, certains indispensables comme la commercialisation des catalyseurs utilisés dans nos procédé ou la fourniture des services pour la mise en route initiale des unités, et d'autres optionnels, comme un contrat d'assistance technique pour aider le licencié à opérer au mieux son unité après la mise en route initiale ». Du côté de Technip, le modèle de rémunération est sensiblement le même, excepté qu'en tant que société d'ingénierie, certains services tels que l'assistance technique au démarrage, sont couverts par la licence. La conception, la fourniture d'équipements et la construction font l'objet d'un contrat dédié.

Outre le paiement à l'octroi, les bailleurs de licences peuvent demander d'autres moyens de rémunération supplémentaires. C'est souvent le cas pour les sociétés actives sur des secteurs moins matures comme la chimie verte. À titre d'exemple, Global Bioenergies demande à l'exploitant de son procédé des paiements supplémentaires, comme le précise Marc Delcourt : « Pour octroyer une licence, nous exigeons deux acomptes : l'un à la signature du contrat, l'autre au démarrage de l'installation. De plus, nous demandons un pourcentage sur le chiffre d'affaires généré par l'unité installée, et cette redevance est fonction de la taille de l'installation ». De son côté, Deinove perçoit en plus de son paiement initial un pourcentage sur les ventes de produits finis fabriqués par sa technologie. « Nos premiers revenus de licences pour nos procédés utilisant des Déinocoques sont prévus pour 2017 », indique Emmanuel Petiot (Deinove).

 

Des sociétés portées sur la R&D

 

Afin de répondre toujours au plus près des exigences de leurs clients, les bailleurs de licences technologiques doivent réinvestir une partie de leur chiffre d'affaires dans l'amélioration de leur technologie, voire proposer de nouvelles technologies de rupture.

Dans les marchés matures comme la pétrochimie, la R&D consiste surtout à optimiser le procédé breveté. En effet, les industriels ne construisant pas de nouvelles installations tous les jours, ils sont demandeurs d'une amélioration continue de leur parc existant. « Il est nécessaire d'avoir une R&D permanente car la concurrence est forte dans les domaines que nous couvrons et nos licenciés doivent constamment chercher à améliorer leurs marges. Pour nos clients, nous avons une clause contractuelle d'amélioration du procédé une fois installé, que ce soit en termes de productivité, de consommations (en matières premières, énergie et eau), de frais de maintenance ou de réduction d'émissions, à condition toutefois que le procédé lui-même, la capacité et la qualité visée pour le produit restent inchangés », insiste Christian Dupraz (Axens). Cependant, dans la plupart des cas, le client exploitant déjà une technologie donnée doit renégocier un nouveau contrat afin de bénéficier de la dernière version de l'innovation quand elle passe par des modifications significatives de l'unité. C'est notamment le cas chez Technip, comme le confirme Jean-Paul Laugier : « Le client peut bénéficier des améliorations à travers un nouveau contrat dans le cadre d'une modernisation et/ou d'une augmentation de capacité. Habituellement, un contrat utilisant la nouvelle technologie incorpore une nouvelle licence. Le coût de cette licence dépend du pourcentage d'augmentation de capacité ».

Dans le secteur de la chimie verte, le cas est légèrement différent, étant donné que le marché est beaucoup moins mature que celui de la pétrochimie. En effet, les bailleurs de licence en sont encore à explorer les possibilités que leurs technologies peuvent offrir. Pour la majorité de ces acteurs, la R&D autour de la licence se fait en amont et en partenariat. Chez Deinove, les clients potentiellement intéressés peuvent aider aux travaux de R&D. « Nous avons mis en place des programmes collaboratifs de R&D que les partenaires intéressés peuvent financer. Plus le partenaire injecte de fonds, plus la licence lui sera exclusive. Cependant, nous nous gardons d'octroyer l'exclusivité selon le marché visé », détaille Emmanuel Petiot. Avant de continuer : « Nous bénéficions de paiements d'étapes selon les avancées, par exemple pour une mise à l'échelle du procédé ». Au sein de Global Bioenergies, la recherche et le développement du procédé se font intégralement en interne. « Notre équipe se charge de mettre au point la technologie jusqu'au stade du pilote. La mise à l'échelle de l'unité industrielle sera effectuée par le client partenaire », précise Marc Delcourt.

En conclusion, les bailleurs de licence font partie intégrante de l'industrie chimique, permettant de bénéficier de technologies de pointe pour leur activité. Et le nombre de licences technologiques et de bailleurs devrait continuer à s'accroître dans les années qui viennent, car les procédés innovants gagnent progressivement en sophistication. « Depuis plusieurs années, les bailleurs de licences développent des équipements propriétaires afin de mieux protéger leurs procédés technologiques et ainsi se démarquer de la concurrence », affirme Jean-Paul Laugier (Technip). Cependant, le bailleur de licence se doit de proposer des innovations qu'il peut fournir au plus grand nombre. En effet, si la technologie devenait trop stratégique, le client pourrait être amené à ne plus passer de partenariats, mais plutôt d'acquérir la société lui proposant cette innovation.

LA GAMME DE CATALYSEURS D'AXENS

Le bailleur français de licences technologiques détient également un large portefeuille de catalyseurs et d'absorbants pour les procédés de production industrielle des secteurs du raffinage pétrolier, de la pétrochimie, du traitement du gaz naturel et de la transformation de la biomasse. Il commercialise ainsi divers catalyseurs pour des opérations pétrochimiques telles que les purifications par hydrogénation sélective des coupes oléfiniques (gamme LD), le reformage ou l'isomérisation du naphta (gammes AR, CR, Symphony ou encore Atis) ou encore la récupération de soufre pour le traitement du gaz naturel ou bien des effluents de raffineries. Axens possède également des catalyseurs spécialisés, en particulier pour les réactions d'oligomérisation, de type Fisher-Tropsch, ou les procédés de di- ou trimérisation des oléfines. « Nous proposons nos catalyseurs pour les unités nouvelles que nous licencions mais aussi pour les installations existantes, qu'elles soient licenciées par nous ou par nos concurrents », précise Christian Dupraz, directeur de la business unit Process Licensing d'Axens. Avant d'ajouter : « Dans les accords de licences sur nos procédés, nous avons la responsabilité de garantir une durée de vie ou de cycle minimale de ces catalyseurs pour la bonne exploitation du procédé ».

GLOBAL BIOENERGIES TRANSFORME LA BIOMASSE EN HYDROCARBURES

La société française propose un procédé de conversion de matières premières végétales (sucre, céréales, déchets agricoles et forestiers) en oléfines par voie fermentaire. Ce procédé permet de récupérer les oléfines directement sous forme de gaz, limitant ainsi les besoins de purification et réduisant donc les coûts opérationnels. Marc Delcourt, p-dg de Global Bioenergies, indique : « Notre technologie la plus mature permet de convertir les ressources végétales en isobutène, une molécule représentant aujourd'hui un marché supérieur à 20 milliards de dollars. Nous développons également, à un stade plus amont, des procédés de production de butadiène et de propylène à partir de biomasse ». Ces molécules sont des intermédiaires centraux de la pétrochimie, utilisées massivement pour produire des carburants et des matériaux (plastiques, caoutchoucs).

LE PARTENARIAT ENTRE ERAS ET INNOVEOX

Outre ses partenariats commerciaux avec des bailleurs de licences dans le domaine du phosgène, l'ingénieriste Eras a signé en 2014 un partenariat stratégique avec la société Innoveox. Cette entreprise commercialise une solution de traitement des effluents toxiques liquides par réaction hydrothermale supercritique. Elle offre l'avantage de détruire 99,9 % des déchets tout en produisant de l'énergie et en récupérant de l'eau propre et les métaux stratégiques. Éric Colleter, Directeur Général d'Eras, précise : « Ce partenariat avec Innoveox s'inscrit parfaitement dans notre stratégie de proposer à nos clients des offres à forte valeur ajoutée, à la pointe de l'innovation. En complément de la technologie développée par Innoveox, les équipes d'Eras sont en mesure de proposer l'ingénierie de conception pour l'industrialisation du pilote, permettant ainsi au client de bénéficier d'un package complet ». La société d'ingénierie admet par ailleurs « être en phase de réflexion » pour diversifier son portefeuille de solutions. Et le partenariat avec Innoveox pourrait bientôt être suivi d'autres.

LES DÉINOCOQUES DE DEINOVE

La société Deinove exploite pour ses procédés de production des bactéries existant déjà il y a 3,5 milliards d'années. Capables de résister à des conditions environnantes hostiles, ces micro-organismes sont capables de fabriquer à partir de biomasse des composés tels que des intermédiaires chimiques, des enzymes, des antibiotiques ou encore du bioéthanol. L'un des avantages de l'utilisation de ces bactéries réside dans le fait qu'elles sont capables de réaliser les deux étapes de dégradation du substrat (des résidus végétaux) et la fermentation des sucres en résultant au cours d'un même procédé de bioproduction. En outre, la société possède une large bibliothèque de souches, comme le précise Emmanuel Petiot, directeur général de Deinove : « Nous possédons près de 6 000 souches de bactéries, dont 150 qui sont déjà séquencées entièrement. L'objectif à terme est de s'appuyer sur l'exploitation d'au moins un millier de souches entièrement séquencées pour notre activité ». La société a d'ailleurs engagé plusieurs programmes de R&D afin de développer des souches pour de nouvelles applications : Deinol (production de biocarburant) - aux côtés de partenaires industriels tels que Abengoa et Suez Environnement, Deinochem (synthèse de composés chimiques) - entre autres avec Sofiprotéol (rebaptisé Avril), et Deinobiotics (fabrication d'antibiotiques de nouvelle génération).

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