煤炭產業鏈結構分析
——臨汾市煤炭產業結構發展構想

文｜中規院（北京）規劃設計公司 周慧

1 .臨汾市煤炭產業背景介紹

臨汾市包含平川七縣和山區十縣，是一個以煤炭為支柱產業的城市，煤焦鐵產值占全市財政收入的70%以上，而規模以上煤炭企業多集中在平川地區，污染企業分布與人口分布高度重合，環境問題的公共安全隱患很大，由于煤炭經營多采取的是粗放型的模式，二氧化硫排放量遠遠超出環境允許容量，環境問題成為限制臨汾市發展的關鍵性因素。

圖1 臨汾市500家規模煤炭企業分布示意圖

2 .煤炭利用方式

2.1 燃燒發電

燃燒發電是最快、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展，是最快、最直接的利用方式，但浪費了煤中寶貴的化工產品，燃煤所產生的二氧化硫、氮氧化物和粉塵是造成大氣污染的主要來源之一，嚴重破壞環境。

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，即煤產業鏈的橫向分解。

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化成液體產品，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、水蒸氣反應將煤全部氣化制得粗煤氣，特點是適用煤種廣、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：煤焦化與氣化的結合。

煤焦化流程：煤在燃燒發電前，通過控制溫度和時間進行干餾，得到焦爐氣和較為潔凈的焦炭，進而可以分離收集其中有揮發性的成分。煤焦化產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，其中有的已經被確認為致癌物質，且不易被生物降解；焦油渣主要來源于煤氣凈化系統的機械化氨水澄清槽，屬于有害、有毒的廢渣，處理不當極易造成環境污染。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、發電或進一步生產甲醇的替代能源。在焦化過程中產生的甲醇可以脫水制成二甲醚，二甲醚在制藥和農藥等化學工業中有許多獨特的用途。同時可充分利用工藝過程的熱并進行發電，也就是IGCC發電技術，也叫整體煤氣化聯合循環技術。

3 .煤炭產業鏈的優化分解

從上述分析可以看出污染主要集中在煤焦化階段，后續產業鏈的污染較輕，可以根據生產的可分性、污染排放的關鍵環節對煤炭產業鏈進行縱向分解，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業鏈，幾乎所有的煤化工企業都有該環節生產，煤焦油加工是下游產業鏈，最終產品為瀝青、蒽油、輕油等。

圖4焦化—煤焦油加工產業鏈

圖5焦化—煤焦油加工產業鏈

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業鏈是焦炭的深加工，最終產品為PVC、BDO、PVA，可進行單獨生產或全部生產。

4 .臨汾煤炭產業結構發展構想

上述分析已論證了煤炭產業鏈的縱向可分性，建議臨汾市將初加工、大排放的生產環節布置在山區，高價值、低排放的布置在平川，基于下述原因論證山區具有容納大型煤炭產業群的可能性。

首先，從上述的二氧化硫排放分布可以看出，山區尚有很大的環境容量。

其次，對山區十縣的大氣擴散條件、用地條件、交通條件等進行分析，鄉寧、蒲縣等較城區有較好的氣候擴散條件；古縣具有較好的平地條件；東西向通道的建設將極大地改善東西山區發展的交通支撐條件。

第三, 煤炭產業是高耗水的資源型產業，而平川七縣水資源嚴重短缺，現已出現臨汾、侯馬兩個地下水超采區，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，尤其是在靠近引水工程線的鄉寧、古縣等。

最后，當前的形勢是比較有利的，原材料價格大幅度下降，整個山西省的煤炭型企業面臨著調整，兼并重組，正是好時機。

5 .煤炭產業結構調整實施辦法及措施

臨汾市煤炭產業結構進行調整后將帶來如下好處：首先可使人口聚集的城區環境得到根本改善；其次，減少了煤炭企業對汾河谷地最佳農田的占用；第三，提高山區縣的收入，減少開墾和農牧，有利于減少山區水土流失；第四，由于煤炭產業鏈的縱向可分性，高價值、低排放的下游產業鏈不必轉移，較有利于實施。

針對煤炭產業鏈結構調整提出一系列實施辦法及針對措施。

首先，建設循環經濟生態產業園，構造煤炭產業群，改變原工業“點多、線長、面廣”布局形態，實現“資源—產品—廢棄物—再生資源”的閉環反饋式循環過程。

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

最后，評估對山區縣城的大氣影響，劃出有生態價值的地區，將污染減少到最低程度。

綜上，建議中心城區移出污染性產能，其它平川縣市發展煤炭下游產業鏈，調整產業結構，最終形成環境友好、安全、可持續發展的汾河谷地生態城市帶；資源型產業逐步向兩山循環產業園區內集中，例如古縣作為最大的煤焦化產業基地，其它縣市蒲縣、汾西、鄉寧、安澤等都以發展煤焦化、氣化為主。

6 .結束語

目前困擾臨汾市最大的問題即煤炭產業帶來的環境污染問題，本文通過對煤炭產業鏈的橫縱向分析，建議對對臨汾煤炭產業結構進行調整和轉移，雖然在此過程中會涉及到各縣財政收入和產值重新分配、勞動力轉移等一系列社會困難，但是，從可持續發展角度最終利大于弊。