煤炭產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)分析
——臨汾市煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展構(gòu)想

文｜中規(guī)院（北京）規(guī)劃設(shè)計(jì)公司 周慧

1 .臨汾市煤炭產(chǎn)業(yè)背景介紹

臨汾市包含平川七縣和山區(qū)十縣，是一個(gè)以煤炭為支柱產(chǎn)業(yè)的城市，煤焦鐵產(chǎn)值占全市財(cái)政收入的70%以上，而規(guī)模以上煤炭企業(yè)多集中在平川地區(qū)，污染企業(yè)分布與人口分布高度重合，環(huán)境問題的公共安全隱患很大，由于煤炭經(jīng)營多采取的是粗放型的模式，二氧化硫排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出環(huán)境允許容量，環(huán)境問題成為限制臨汾市發(fā)展的關(guān)鍵性因素。

圖1 臨汾市500家規(guī)模煤炭企業(yè)分布示意圖

2 .煤炭利用方式

2.1 燃燒發(fā)電

燃燒發(fā)電是最快、最直接的方式，以煤粉或煤漿的形式在鍋爐中燃燒，在坑口電廠得到了快速發(fā)展，是最快、最直接的利用方式，但浪費(fèi)了煤中寶貴的化工產(chǎn)品，燃煤所產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物和粉塵是造成大氣污染的主要來源之一，嚴(yán)重破壞環(huán)境。

圖2 臨汾各縣市二氧化硫排放量比較

2.2 煤—化

煤到化工產(chǎn)品是利用最充分的方式：包括煤的焦化、煤氣化、煤液化等，即煤產(chǎn)業(yè)鏈的橫向分解。

其中，煤液化包括煤的直接和間接液化。直接液化是把煤直接轉(zhuǎn)化成液體產(chǎn)品，工藝主要有供氫溶劑法、氫—煤法等；間接液化是通過原料煤與氧氣、水蒸氣反應(yīng)將煤全部氣化制得粗煤氣，特點(diǎn)是適用煤種廣、總效率較低、投資大。

2.3 煤—化—電

煤—化—電是煤炭利用最有效的方式，以圖3流程為例，說明其中的一種：煤焦化與氣化的結(jié)合。

煤焦化流程：煤在燃燒發(fā)電前，通過控制溫度和時(shí)間進(jìn)行干餾，得到焦?fàn)t氣和較為潔凈的焦炭，進(jìn)而可以分離收集其中有揮發(fā)性的成分。煤焦化產(chǎn)生焦化廢水和焦油渣，焦化廢水又稱氛氰廢水，含有大量的氛、氰、氨氮，還有少量的吲哚、苯并芘、萘等，其中有的已經(jīng)被確認(rèn)為致癌物質(zhì)，且不易被生物降解；焦油渣主要來源于煤氣凈化系統(tǒng)的機(jī)械化氨水澄清槽，屬于有害、有毒的廢渣，處理不當(dāng)極易造成環(huán)境污染。目前臨汾市的煤炭工藝大多是這種方式。

圖3 煤—化—電流程示意圖

煤氣化流程：通過氣化爐可提取粗苯和煤焦油的混合氣體分離出的合成氣、煤層氣等，作為向城市供氣、發(fā)電或進(jìn)一步生產(chǎn)甲醇的替代能源。在焦化過程中產(chǎn)生的甲醇可以脫水制成二甲醚，二甲醚在制藥和農(nóng)藥等化學(xué)工業(yè)中有許多獨(dú)特的用途。同時(shí)可充分利用工藝過程的熱并進(jìn)行發(fā)電，也就是IGCC發(fā)電技術(shù)，也叫整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)。

3 .煤炭產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化分解

從上述分析可以看出污染主要集中在煤焦化階段，后續(xù)產(chǎn)業(yè)鏈的污染較輕，可以根據(jù)生產(chǎn)的可分性、污染排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié)對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行縱向分解，下面是其中的兩種模式。

3.1 焦化—煤焦油加工

煤的焦化是屬于上游產(chǎn)業(yè)鏈，幾乎所有的煤化工企業(yè)都有該環(huán)節(jié)生產(chǎn)，煤焦油加工是下游產(chǎn)業(yè)鏈，最終產(chǎn)品為瀝青、蒽油、輕油等。

圖4焦化—煤焦油加工產(chǎn)業(yè)鏈

圖5焦化—煤焦油加工產(chǎn)業(yè)鏈

3.2 焦化—煤焦油加工

焦化—焦炭深加工這種縱向分解的下游產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)墙固康纳罴庸?，最終產(chǎn)品為PVC、BDO、PVA，可進(jìn)行單獨(dú)生產(chǎn)或全部生產(chǎn)。

4 .臨汾煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展構(gòu)想

上述分析已論證了煤炭產(chǎn)業(yè)鏈的縱向可分性，建議臨汾市將初加工、大排放的生產(chǎn)環(huán)節(jié)布置在山區(qū)，高價(jià)值、低排放的布置在平川，基于下述原因論證山區(qū)具有容納大型煤炭產(chǎn)業(yè)群的可能性。

首先，從上述的二氧化硫排放分布可以看出，山區(qū)尚有很大的環(huán)境容量。

其次，對(duì)山區(qū)十縣的大氣擴(kuò)散條件、用地條件、交通條件等進(jìn)行分析，鄉(xiāng)寧、蒲縣等較城區(qū)有較好的氣候擴(kuò)散條件；古縣具有較好的平地條件；東西向通道的建設(shè)將極大地改善東西山區(qū)發(fā)展的交通支撐條件。

第三, 煤炭產(chǎn)業(yè)是高耗水的資源型產(chǎn)業(yè)，而平川七縣水資源嚴(yán)重短缺，現(xiàn)已出現(xiàn)臨汾、侯馬兩個(gè)地下水超采區(qū)，東西兩山十縣水資源量是平川的3.8倍，尤其是東山的沁河流域，人均水資源量是平川的10.5倍，適宜布置比較多的企業(yè)，尤其是在靠近引水工程線的鄉(xiāng)寧、古縣等。

最后，當(dāng)前的形勢(shì)是比較有利的，原材料價(jià)格大幅度下降，整個(gè)山西省的煤炭型企業(yè)面臨著調(diào)整，兼并重組，正是好時(shí)機(jī)。

5 .煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整實(shí)施辦法及措施

臨汾市煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整后將帶來如下好處：首先可使人口聚集的城區(qū)環(huán)境得到根本改善；其次，減少了煤炭企業(yè)對(duì)汾河谷地最佳農(nóng)田的占用；第三，提高山區(qū)縣的收入，減少開墾和農(nóng)牧，有利于減少山區(qū)水土流失；第四，由于煤炭產(chǎn)業(yè)鏈的縱向可分性，高價(jià)值、低排放的下游產(chǎn)業(yè)鏈不必轉(zhuǎn)移，較有利于實(shí)施。

針對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)調(diào)整提出一系列實(shí)施辦法及針對(duì)措施。

首先，建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生態(tài)產(chǎn)業(yè)園，構(gòu)造煤炭產(chǎn)業(yè)群，改變?cè)I(yè)“點(diǎn)多、線長、面廣”布局形態(tài)，實(shí)現(xiàn)“資源—產(chǎn)品—廢棄物—再生資源”的閉環(huán)反饋式循環(huán)過程。

其次，針對(duì)煤產(chǎn)業(yè)的污染控制提出措施。加強(qiáng)燃煤污染控制，可根據(jù)除硫階段，分為燃燒前凈化、燃燒凈化、燃燒后凈化技術(shù)，燃燒前凈化主要是指煤炭洗選加工工業(yè)，對(duì)原煤進(jìn)行脫硫、固硫處理，以削減污染源頭的硫含量；燃燒中脫硫技術(shù)主要是采用固硫和高效、低污染燃燒技術(shù)。燃燒后凈化技術(shù)是使用化學(xué)收集（如堿性物質(zhì)）與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，從而脫除硫。

最后，評(píng)估對(duì)山區(qū)縣城的大氣影響，劃出有生態(tài)價(jià)值的地區(qū)，將污染減少到最低程度。

綜上，建議中心城區(qū)移出污染性產(chǎn)能，其它平川縣市發(fā)展煤炭下游產(chǎn)業(yè)鏈，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，最終形成環(huán)境友好、安全、可持續(xù)發(fā)展的汾河谷地生態(tài)城市帶；資源型產(chǎn)業(yè)逐步向兩山循環(huán)產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)集中，例如古縣作為最大的煤焦化產(chǎn)業(yè)基地，其它縣市蒲縣、汾西、鄉(xiāng)寧、安澤等都以發(fā)展煤焦化、氣化為主。

6 .結(jié)束語

目前困擾臨汾市最大的問題即煤炭產(chǎn)業(yè)帶來的環(huán)境污染問題，本文通過對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)鏈的橫縱向分析，建議對(duì)對(duì)臨汾煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和轉(zhuǎn)移，雖然在此過程中會(huì)涉及到各縣財(cái)政收入和產(chǎn)值重新分配、勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移等一系列社會(huì)困難，但是，從可持續(xù)發(fā)展角度最終利大于弊。