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煤基多联产精细化工
——是带动山西经济可持续发展的关键举措
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暄
吴丰锦·
改革开放30年以来，山西作为国家能源重化工基地，煤炭已发展成为其不可替代的支柱产业。煤炭工业在山西经济和社会的发展进程中，扮演着重要的角色，同时对社会经济和自然环境也产生着不容忽视的影响。
一、
改革开放30年期间山西经济发展状况及主要问题分析
1、改革开放期间山西经济发展概况
改革开放30年，山西地区生产总值年平均增长8.9%，山西人均地区生产总值由1978年的365元增加到2008年的21103元，虽然也取得了一定的成就，但与全国总体发展水平相比，差距逐渐拉大。
“1979年山西省人均国内生产总值还略高于全国平均水平，约为全国人均值的105.4%，以后逐年下降，到1993年降为74.7%。”（《关于山西省二元经济协调发展的探讨》—《地域研究与开发》1996年01期）
“2000年全国人均国内生产总值(GDP)为7078元,而山西省人均国内生产总值(GDP)仅有5137元,是全国平均水平的72.6%；全国城镇居民可支配的收入人均为6279.98元,而山西省只有4724.11元,是全国平均水平的75.2%。”（《山西省人力资本积聚与区域经济发展战略研究》—《晋阳学刊》2003年04期）
“1990年，山西省人均国内生产总值为1528元，比全国平均水平低31元，1994年达到2819元，比全国平均水平低900元。”（《加速科技进步与推进经济增长方式转变实现可持续发展》—《山西科技》1997年03期）
2、山西产业发展模式的主要特征及其历史成因
山西产业发展模式的主要特征是：工业重，农业轻，服务业水平低；劳动力密集型、资源原材料型、高污染高耗能型工业占统治地位；支柱产业过于单一，技术密集型和高附加值的精加工产业薄弱；经济增长带有明显的重化工特征，第二产业发展迅速，第一、三产业发展缓慢、滞后。
1980年全省国民生产总值中，山西三大产业的构成比例为19：58.4：22.6，1990年为18.8：48.9：32.3，2002年为9.8：53.7：36.5。与全国平均水平相比，2002年第一产业低于全国平均水平4.7个百分点，第二、三产业高于全国平均水平2和2.7个百分点。但是到了2005年，山西第三产业在国民经济中所占的比重上升到37.7%，比同期全国平均水平40.3%低2.6个百分点。（《中华人民共和国2005年国民经济和社会发展统计公报》、《山西省2005年国民经济和社会发展统计公报》）
1979年到1994年，全省轻重工业结构由28.3：71.7转变为18.1：81.9。采掘工业、原料工业和加工工业的比例由1978年的40.2：28.2：31.6转变为1994年的28.8：46.4：24.8，到2002年进一步变为27.0：53.9：19.1。2002年山西采掘业和原材料工业分别高于同期全国平均水平的18.3和15.1个百分点，加工工业低于全国平均水平33.4个百分点。（山西省统计局：《山西国民经济发展与产业结构调整定位研究》）
山西这种独特、畸形的产业发展模式，是由其区域资源比较优势和国家产业发展政策和产业发展规划的外加强机制共同作用下的结果。由于山西具有煤炭、铁、铝等珍贵资源，再加上国家社会经济发展的需要，早在建国后山西就被作为全国产业发展规划中的能源重化工工业区。80年代初，国家又做出了建设山西能源重化工基地的重大决策，使山西这种作为能源、原材料供应地的不正常的重工业发展模式进一步被强化，山西与其它各省的经济差距因而以更快的速度被拉大了。
3、产业结构不合理是制约山西经济发展的核心问题
发人深醒的是，以高污染和高耗能为主要特征的重化工业的超常发展的产业结构并没有使山西因此具有较高的工业化水平和社会经济发展水平，山西科技进步对产业发展的贡献率比全国平均水平低5个百分点左右，在几十年时间给国家提供了大量的资源与能源的同时，不仅没有推进本省的社会经济的全面发展，反而带来了一系列影响可持续发展的严峻问题，其中突出的有：环境污染、资源浪费、贫富差距等。
“十五”计划以后，山西产业结构调整的问题日益引起有识之士的关注。21世纪，国家和山西共同提出了建设中国新的能源重化工基地的产业发展构想，并确定了重点发展的7大支柱性优势产业，在保持原先的能源、原材料发展为重点的同时，也强调了山西发展第一、三产业的重要性，对山西产业结构和发展模式的合理调整和选择正产生重要而深远的影响。
4、环境污染和资源浪费严重的问题不容忽视
由于长期的以大量消耗资源、能源为特征的粗放经济增长方式，山西的环境污染和生态破坏问题已严重到了急迫的程度，环境承载严重超负荷，对各项产业的可持续发展带来了巨大的不良影响。
山西每年因燃煤排放的烟尘80.5万吨，SO280.24万吨。全国污染严重的30个城市，山西占13个。山西26条河流104个断面中各项指标均能达到水体功能标准的断面仅占8.7%，工业固体废物历年累计堆存量2.8亿吨，城市垃圾围城与白色污染等隐患极大地威胁着地下水及供水水源地的安全。
在经历了高强度、大面积、大规模的开发之后，山西煤炭资源的基本现状是：浅层资源储量衰减，煤质变差，而优质的侏罗纪煤将在近10~15年内枯竭。资源回采率低，浪费严重。目前山西煤炭平均回采率只有20%~30%，扣除规范合理损失后，山西每开采1吨煤就损耗煤炭资源6.6吨。此外，山西炼焦工业每年浪费优质焦煤约500万吨。
煤炭开采对水资源的破坏十分严重，据测算，山西每开采1吨煤就排水1.62m3，造成2.48吨地下水损失，每年因采煤排放地下水4.1亿m3。其它相关产业如焦化、电力、煤炭洗选等，均为耗水大户，“山西电力工业取水量为4.02亿m3，占山西规模以上工业总取水量的38.3%，接近全省城市生活用水总量，”（崔国红：《产业技术政策与山西传统产业新型化》—《山西大学学报》哲学社会科学版，2004年第27卷第1期），山西水资源问题日益严峻。
据调查，目前山西煤炭地下采空区面积已达1300km2，塌陷土地520km2，且以每年25km2的速度递增。据保守估算，自能源基地开发建设以来，山西累计塌陷、破坏和煤矸石压占土地已达6.67万公顷，而且正以每年5000公顷的速度递增，其中40%为耕地。山西煤炭开发导致1500多万亩土地质量下降，仅1993年—2003年，全省因煤矿开采就有40余万亩水地变成旱地。（王俭平
丁学智：《当代山西产业发展研究》—中国经济出版社）
山西为了生产煤炭及其相关产品，付出了高额的生态和环境损耗的代价，并对经济和社会的整体发展造成了诸多负面影响。
二、发展煤基多联产精细化工是增强山西区域竞争力的必然选择和大势所趋
1、我国能源产业政策导向和发展趋势
我国现行能源产业政策取向是：发挥资源优势、优化能源结构、提高能源效率、保护生态环境。其中，煤炭工业发展的方针是：调整煤炭生产结构，发展洁净煤技术，提高优质煤和洁净煤比重，淘汰落后生产能力。
随着我国能源供需结构性矛盾进一步加剧，能源安全问题日益突出，国内外市场竞争日趋激烈，高品质能源的需求将进一步增加，进口替代不可避免，传统矿物能源的产业结构将越来越不能适应经济发展的需求，产业升级是大势所趋。由于科学发展观的普及、可持续发展战略的实施、发展循环经济的倡导，我国煤炭市场必将出现新的格局，能源工业管理体制的改革、企业制度的创新、技术进步速度的加快以及企业规模结构的调整在所难免。
综上所述，未来我国能源工业的发展将进入一个以结构调整和体制创新为主要特点的新时期。
2、国内外能源市场竞争日益激烈
我国加入WTO后，国内外能源市场完全对接，国家环保和节能政策、能源进口和新能源的开发等因素将在一定程度上制约煤炭需求量的增长，能源生产和消费结构将向多元互补、洁净化方向发展，以上种种因素都将成为抑制原煤的消费需求增长的因素。
新能源和可再生能源已成为21世纪中国能源发展基本战略，我国规划到2015年新能源和可再生能源开发利用达到4300万吨标准煤，每年替代6000万吨煤炭。
随着山西煤炭质量的下降，开采成本的不断增加，其市场优势将逐渐下降。而国内有神华集团的崛起，国外有澳大利亚、越南对市场份额的争夺，山西如果不尽快采取应对措施，面临的局面将是：不仅经济效益以更快的速度滑坡，甚至连现有的原材料市场份额也不能保证，经济发展将难以为继!
3、西部大开发对山西煤炭市场的影响
“西气东输”向长江三角洲地区及沿线的河南、安徽两省供气120亿m3/年，初步估算，将减少消费晋煤2500万吨。
“西电东送”确定了“十一五”西电增送广东电力1150~1350万千瓦的规划。到2010年，“西电”送广东规模将达到2200万千瓦以上，年输送电量约1200亿千瓦时左右。此外，三峡工程机组并网发电、黄河上游水电的梯级开发和四川电力开发等因素，也将导致晋煤的市场份额减少。
“西煤东运”的市场格局已随着我国能源开发战略的西移逐渐形成。陕西神华集团公司以其“一高四低”，即高发热量、低硫、低灰、低磷和低成本的资源优势，以及矿、路、港一体化集团的优势已经迅速崛起，并形成了年生产3800万吨原煤的生产能力，重点开发的神府矿区已成为我国重要的洁净环保煤基地。同时，神华集团在榆林地区已形成30亿m3天然气、150万吨原油的生产能力，即将建设100万吨煤炼油工程，并向北京、天津、西安、银川等地输送天然气。
山西建立在传统能源生产模式基础上，长期高强度开发，优质、低成本和粗加工的煤炭产品的竞争优势正在逐步丧失，市场空间日益缩小，挑战和压力越来越大。
4、煤炭精细化工产品附加值极高，市场潜力巨大
煤炭精细化工产品市场价位约在4000~50000元/吨，据初步估算，精细加工后的吨煤附加值可达几千元，利润呈几何倍数增长。
目前，我国精萘需求量约10.2万吨，而年产能力仅为3万吨；世界蒽醌需求量约10万吨，而年产能力仅为5.5万吨；我国蒽醌需求量约1万吨，而年产能力仅为3000~4000吨。针状焦我国不具备生产能力，完全依赖进口，市场需求为5.3~7.3万吨。由于90%以上的蒽、苊、芘等产品，100%的咔唑、喹啉、噻吩等产品需从煤焦油中提炼，因此，煤焦油化工在21世纪化学工业中占有不可替代的位置。
5、发展煤基多联产精细化工是调整产业结构、解决环境和资源问题的关键举措
煤炭是一次性的不可再生资源，是大自然赐予我们的宝贵财富。山西煤系地层中有稀有的稼、锗等多种元素和与煤炭共生、伴生的矿产资源，其潜在价值极为巨大，据估算，采1吨煤所损耗的共、伴生矿产资源达8吨。
煤炭燃烧过程总需要空气相助，由此而产生密度极高的二氧化碳，混在空气中，很难对其进行有效回收和处理。煤炭在一次使用过程中，如果仅仅用于燃烧，排放废气的过程中也白白损失了宝贵的化工原料。只有通过煤炭精细化工，才可以尽可能地将煤炭中的有价值成分充分利用。
多联产技术是近几年提出的技术体系。煤基多联产即以煤炭为原料，从系统的高度出发，通过把煤炭能源转化、化工产品合成、热力和电力输送等生产过程耦合到一起，整合各种生产技术路线的优越性，彼此取长补短，形成一个综合生产体系，同时获得多种高附加值的化工产品(如脂肪烃和芳香烃等)、多种洁净的二次能源(气体燃料、液体燃料、电力)及其他产品。从而用最低的能耗、最低的投资和运行成本，达到整个系统的最高的资源利用率、总体生产效益的最大化和实现污染物的低排放或零排放。
山西产业结构调整的关键，应立足在现有的资源和产业发展的基础之上，通过“煤基多联产精细化工”，将宝贵的煤炭资源“吃干榨净”，使其附加值翻倍增长，并以其医药中间体、饲料添加剂、染料和农药中间体等产品，带动本区域医药、汽车、建材、电子、轻纺和农业等产业的发展，既可有效利用资源，保护环境，又可增强区域经济竞争力，实现可持续发展。
三、山西发展煤基多联产精细化工的条件及技术对策
1、山西煤化工业发展概况及产业特征
山西依托丰富的煤炭资源，以煤化工企业大集团为龙头，围绕“肥、醇、炔、苯、油”五条发展主线，实施“依托煤炭资源优势，发展现代煤化工，走新型工业化道路”的山西化学工业发展战略，并逐渐形成了区域化集中联片带状发展的特色煤化工产业区。
但长期以来，山西煤化工产业发展模式以粗放经营为主，产业链短，资源利用率低，有规模经济能力、精加工和高技术高附加值的产品少，技术创新能力严重不足，产业发展的市场绩效较低，同时还存在废弃物不能有效及时处理造成严重的环境污染等问题。
2、山西发展煤基多联产精细化工的优势条件
Ø
资源优势
山西煤炭资源得天独厚，具有分布广、埋藏浅、储量大、品种全、煤质优、易开采等特点已探明储量占全国的1/3，其中炼焦煤1406亿吨，占全国的55%，为采用各种气化、焦化、液化技术和途径加工化学品提供了物美价廉的丰富资源。
Ø
煤炭精细化工原料的产量和价格优势
近年来，山西新建了一批大型焦化企业，2003年机焦产量4562万吨，可提供煤焦油20
5万吨、粗苯50万吨，焦炉气68亿m3，丰富而廉价的原料为煤焦油深加工、粗苯精制、延伸煤—焦—化产业链、发展精细化工奠定了坚实的物质基础。
Ø
区位、交通运输和通讯优势
山西地处全国能源消费扇面中心，在全国经济布局和生产力布局中具有承东启西的区位优势。山西作为全国最大的煤炭输出大省，交通运输基础设施的建设也得到相应的重视。1998年，《中共中央关于加快工业发展若干问题决议》明确指出，要把燃料、动力、原材料工业和交通运输业的发展放在突出地位。在这个精神的引导下，山西交通运输业在改革开放30年来保持着较快的发展速度。2003年，山西铁路营业里程达到2512km，公路线路里程达到63122km，其中高速公路总长度1211km，民用航线42条，已形成四通八达的交通运输网。邮电通信建成包括光纤、数字微波、程控交换、移动通信等覆盖全省、通达全国和全球的公用电信网，并建成了业务种类齐全、网点密布的邮政网。
2008年，山西省政府在全球经济危机时期，决定投资6000亿元，吸引社会资金9000亿元，继续发展交通运输的基础设施建设，此举将进一步改善山西的投资和商业环境，为下一轮的经济发展打好基础。
我国加入WTO后，在全球经济一体化的背景下，发达国家和沿海省市经济结构调整，能源、资源型产业正在向中西部转移，加之当前国家积极的中西部倾斜政策，为山西发展具有资源优势和比较优势的煤基多联产精细化工业，提供了引进资金、技术的有利条件。
3、山西发展煤基多联产精细化工的劣势条件
Ø
水资源短缺
化工行业是高耗水行业，煤炭间接液化合成1吨油，要消耗10～12吨水，而其他煤化工行业耗水量还要大，按传统工艺生产1吨甲醇要消耗15吨水。大型煤化工项目年用水量通常高达几千万立方米，吨产品耗水在10吨以上，相当于一些地区十几万人口的水资源占有量或100km2国土面积的水资源保有量。
山西省是全国严重缺水省份之一，全省水资源总量只有142亿m3，人均占有448m3，不到全国人均量的1/5，居全国倒数第二，相当于世界人均占有水量的4.3%。地下水资源储量约93.1亿m3，但可采水资源只有45%，且多分布于盆地边缘及省境四周。
Ø
技术落后，高级人才缺乏
煤化工流程长、工艺复杂、环节多、污染重、系统性强，制约因素多。发展煤化工工艺应考虑选择“先进、可靠、适用、低污、经济”的新技术。这就对人才提出了较高的要求。而山西科教事业在全国处于落后地位，高科技专家和高级管理人才非常缺乏。这也是多年来制约山西经济发展的一个重要瓶颈。
1、
实施煤基多联产精细化工的技术对策
以煤和煤的深加工产品为原料，可生产出电、热、燃料、化工产品、建材等上百种产品，形成一个完整的产业集群。在整个体系中，以煤为基础原料的各种物质按照合理、科学的方式分配和流动，成为一个稳定的“资源—产品—废物—再生资源”的物质流动循环体系，并通过高效和先进的工艺过程，把煤的有效成份“吃干榨尽”，使煤炭资源实现了充分和有效的利用，从而获得最大的收益和达到近零排放的目的。
煤基多联产精细化工示意图
四、山西煤基多联产精细化工的发展策略
1、以科学发展观为指导
山西煤化工产业必须遵循：“延伸拓展产业链，加大资源节约利用和环境保护，实现可持续发展和循环经济”的理念，以科学发展观指导产业发展，通过改变传统的粗放的产业发展模式为高技术高附加值的产业发展模式，进一步把资源优势转化为竞争优势和市场优势，逐步建立起一个经济、环境、社会协调发展，具有较强发展后劲和市场应变能力的煤炭经济运行体系，实现经济与环境、人与自然的和谐发展，使煤炭工业真正成为推动山西经济社会持续、稳定、健康发展的重要支柱产业。
2、重视科技创新，培育区域科技创新能力
技术进步反映了产业发展的一种动态的经济效率，也是衡量产业发展的经济绩效的一个重要指标。科技进步常常通过拓展产业发展途径、提高产业经济绩效、创新产业发展模式，打破和调整陈旧的、不适应经济发展的产业结构，并代之以优化的、更适应生产力发展的产业结构。高新技术产业已成为国际竞争的焦点和经济增长的重要源泉。
山西产业结构调整必须借助科技创新的力量，研究开发一批起点高、对长远发展具有战略意义的高新技术，使煤炭输出产品向高技术、高附加值和高效洁净转变，将目前单纯的原煤生产输出转换为多样化清洁高效的，包括精细化工产品以及燃煤装备、技术、人才、工艺、信息等全方位的能源输出的新格局，逐步实现“产品多元化、技术高度化、生产清洁化、产业高效化”的煤炭工业发展目标。
具体措施有：促进科技资源的优化配置和科研机构的合理调整；发挥大学的学科优势和科研优势，积极推进知识创新工程，促进大学与科研机构、企业及金融机构联合协作；支持企业建立技术开发机构，鼓励企业成为技术创新的主体；健全技术创新的中介服务体系；建立健全聚才用才的人才机制，发展壮大高科技产业的人才队伍。
3、发展以煤基多联产精细化工为核心的产业集群
区域产业集群作为一种独特的组织形式，有利于信息快速传递，科学分工协作，资源共享和优势互补，从而有效地提高区域产业的生产效率，增强区域内各产业的竞争力，推动区域产业结构升级，培育具有根植性的有利于产业发展的制度文化，从而有力推动区域经济协同发展，增强区域经济综合竞争力。
目前，山西已初步形成了太原煤化工经济区、吕梁煤化工经济区、太行山煤化工经济带、大同煤化工经济区和洪洞煤化工经济区等7大以企业集群为特征的煤化工产业集群。这些产业集群如果向多联产精细化工方向发展，将会促进山西尽快解决资源和环境问题，并扭转经济发展滞后的局面。
4、用多种手段和渠道解决资金问题
在产业发展中，资源综合利用和装置技术规模与产业发展的有效资金投入密切相关。山西区域经济发展中应努力摆脱长期以来都存在着严重的资金投入约束，加快形成以政府投入为引导、企业投入为主体、社会和外资投入为重要来源的多元化投融资体系。
应逐步引导和培育风险投资市场，改善风险投资环境，使风险投资成为煤化工高新技术产业化的重要资金来源。
还可进一步扩大科技贷款规模，调整信贷结构，强化科技与金融结合的机制。
积极引导资金流向高新技术产业、高附加值的精细加工业和环保产业等影响山西经济发展的“瓶颈”产业，提高资本的配置效率。
5、建立现代企业制度
随着我国与世界经济的接轨和山西化工业“大集团、大公司、大基地”战略的实施，山西煤焦化、煤气化合成等企业正向规模大型化、技术综合化、产品多元化过渡，通过对重点企业进行改制和重组，优化其组织结构，降低生产成本，实现规模经济效益。
在国有大型煤化工企业的改制中，要鼓励资本和产权多元化，吸引民营和社会资本的参与，以扩大企业融资渠道、改善企业运行机制和增强企业竞争活力。对高科技产品或高新技术项目，可采用技术入股等形式，以促进新产品的产业化和提高产业发展的技术水平和经济绩效。
作者简介：
涂
暄
中国科学发展研究院
高级研究员
吴丰锦
高级工程师
北京世风润吉生物质技术研究院
总工程师
主要从事有机合成方面的研究
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