——臨汾市煤炭產業(yè)結構發(fā)展構想"/>
文|中規(guī)院(北京)規(guī)劃設計公司 周慧
臨汾市包含平川七縣和山區(qū)十縣,是一個以煤炭為支柱產業(yè)的城市,煤焦鐵產值占全市財政收入的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,由于煤炭經營多采取的是粗放型的模式,二氧化硫排放量遠遠超出環(huán)境允許容量,環(huán)境問題成為限制臨汾市發(fā)展的關鍵性因素。
圖1 臨汾市500家規(guī)模煤炭企業(yè)分布示意圖
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(huán)境。
圖2 臨汾各縣市二氧化硫排放量比較
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(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。
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(fā)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(fā)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(tǒng)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(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(yè)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(fā)電,也就是IGCC發(fā)電技術,也叫整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術。
從上述分析可以看出污染主要集中在煤焦化階段,后續(xù)產業(yè)鏈的污染較輕,可以根據生產的可分性、污染排放的關鍵環(huán)節(jié)對煤炭產業(yè)鏈進行縱向分解,下面是其中的兩種模式。
煤的焦化是屬于上游產業(yè)鏈,幾乎所有的煤化工企業(yè)都有該環(huán)節(jié)生產,煤焦油加工是下游產業(yè)鏈,最終產品為瀝青、蒽油、輕油等。
圖4焦化—煤焦油加工產業(yè)鏈
圖5焦化—煤焦油加工產業(yè)鏈
焦化—焦炭深加工這種縱向分解的下游產業(yè)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。
上述分析已論證了煤炭產業(yè)鏈的縱向可分性,建議臨汾市將初加工、大排放的生產環(huán)節(jié)布置在山區(qū),高價值、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,對山區(qū)十縣的大氣擴散條件、用地條件、交通條件等進行分析,鄉(xiāng)寧、蒲縣等較城區(qū)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(qū)發(fā)展的交通支撐條件。
第三, 煤炭產業(yè)是高耗水的資源型產業(yè),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(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(yè)面臨著調整,兼并重組,正是好時機。
臨汾市煤炭產業(yè)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(qū)環(huán)境得到根本改善;其次,減少了煤炭企業(yè)對汾河谷地最佳農田的占用;第三,提高山區(qū)縣的收入,減少開墾和農牧,有利于減少山區(qū)水土流失;第四,由于煤炭產業(yè)鏈的縱向可分性,高價值、低排放的下游產業(yè)鏈不必轉移,較有利于實施。
針對煤炭產業(yè)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(huán)經濟生態(tài)產業(yè)園,構造煤炭產業(yè)群,改變原工業(yè)“點多、線長、面廣”布局形態(tài),實現“資源—產品—廢棄物—再生資源”的閉環(huán)反饋式循環(huán)過程。
其次,針對煤產業(yè)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(yè),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(qū)縣城的大氣影響,劃出有生態(tài)價值的地區(qū),將污染減少到最低程度。
綜上,建議中心城區(qū)移出污染性產能,其它平川縣市發(fā)展煤炭下游產業(yè)鏈,調整產業(yè)結構,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;資源型產業(yè)逐步向兩山循環(huán)產業(yè)園區(qū)內集中,例如古縣作為最大的煤焦化產業(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。
目前困擾臨汾市最大的問題即煤炭產業(yè)帶來的環(huán)境污染問題,本文通過對煤炭產業(yè)鏈的橫縱向分析,建議對對臨汾煤炭產業(yè)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(xù)發(fā)展角度最終利大于弊。