新世紀的化學工程：臺灣石油化學工業 李世陽 經濟部石化產業高值化推動辦公室（執行長） shyhyanglee@itri.org.tw n  石油化學工業簡介 什麼是石油化學工業？簡單地說，就是把石油或天然氣變成材料（如塑膠、橡膠、人造纖維、化學品樹脂等），再將這些材料加工成為日常用品的工業。日常生活中，汽、柴油、塑橡膠、輪胎、人造纖維、寶特瓶、塑膠袋、保麗龍到現今流行穿戴科技智慧衣著纖維、人工洗腎導管、PV太陽能發電元件、風力發電中風車葉片、汽車工業、航空工業、船艦遊艇、建築材料工業，林林總總。這些名詞在我們日常生活之中，從觸手可及可見的生活必需品到遙不可及無法觸摸科技產業產品，塑膠、化學材料與我們生活，密不可分。石化產品可說是無所不在，石化工業衍生應用（見圖一），提供我們一切生活方便所需食、衣、住、行、育、樂、生、老、病、死十大需求。這個產業仍不斷在研發進步，未來將更多應用在政府新倡導五大產業發展的關鍵材料所需。 圖一：石化工業衍生應用 （圖片來源：經濟部石化高值化推動辦公室） 石化產業範疇應用如圖二所示，由石油或天然氣製造出來的石化基本原料如乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等，經過特定製造程序，可先製得中間原料，此中間原料經過聚合（polymerization）、酯化（esterification）、烷化（alkylation）等製造過程可得各種塑膠材質（plastics）如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯（俗稱寶麗龍的原料）、PET（寶特瓶材質）與各種橡膠材料（rubber）、合成纖維（Synthetic Fibers）（尼龍、腈綸）材料及化學品如清潔劑、黏著劑、溶劑、肥料等。各種原料再經過塑膠、橡膠、纖維等特定的加工程序，提供現代生活科技產業不可或缺的材料。石化產業為國家工業發展的火車頭工業，是一切的產業材料來源的基礎。 圖二：石化產業範疇應用 （圖片來源：2014年IEK整理） n  臺灣化學工業的發展概況 一、臺灣的石化工業起源與場域 回溯我國塑膠化學材料產業的發展源頭，主要是沿襲日治時代遺留下來的高雄煉油廠及臺灣肥料株式會社，民國50年代開始建立，從一輕、二輕輕裂廠開始，接著十大建設發展國家級基礎石化工業，建立「仁大石化工業區」與「林園石化工廠」、臺灣經濟步入起飛階段。經過60多年發展，主要的產業聚落分散於大高雄地區、雲林離島工業區（台塑麥寮六輕廠）、桃園、新竹、苗栗、頭份、彰化等各縣市。石化產業扮演臺灣經濟成長重要的推手。我國石化工業區分布概況如圖三所示。雖然北、中、南部各有石化聚落分布，但總體而言雲林麥寮六輕台塑體系與在高雄林園、仁武、大社泛中油體系石化中心，此二區域是臺灣兩個最大石化重鎮，供應臺灣化學材料工業中、下游產業所需原材料，佔整體臺灣石化產業產值三分之二。 圖三：我國石化工業區分布概況 （圖片來源：經濟部石化高值化推動辦公室） 二、我國乙烯的產能居世界地位 乙烯產能可以概稱是石化產業發展能力的指標，是石化工業導入民生工業與產業應用的起始。臺灣乙烯產能以台塑麥寮六輕生產300萬噸與中油系統新三輕廠與四輕、五輕廠生產150萬噸，兩者合計450萬噸，產能佔世界第10位。表一為2014年全球主要乙烯生產國家產能，表二為我國103年以前乙烯生產裝置。近期發生乙烯產能生產重大事件有：民國100年政府停建國光石化計畫，104年政府承諾中油五輕廠（高雄左營地區）運作25年後將遷廠，乙烯減產50萬噸。當今環保聲浪興起，民間普遍對石化錯誤不良印象，導致國內石化投資環境險峻，業者很難在臺灣繼續投資擴廠。最近十年來石化產業重大投資都在海外，如台塑集團在美國德州廠與興建中路易斯安那州頁岩氣乙烯輕裂廠。長春集團在新加坡裕廊島與大陸盤錦工業園區投資。中、下游產業在大陸與東南亞地區擴廠生產更是普遍。國內石化業者克服臺灣地區乙烯設廠拓展產能不足問題，以海外發展補足石化產業原料需求不足問題。 表一：2014年全球主要乙烯生產國家產能 （資料來源：2014 年石化高值化推動辦公室） 表二：我國乙烯生產裝置 （資料來源：2014年石化高值化推動辦公室整理） 三、我國化學工業產業規模發展 臺灣沒有資源，臺灣經濟過去一直仰賴進口原物料加工成產品再外銷，賺取經濟利益，石化工業也是如此。我國化學工業依照經濟部統計處廣義定義範圍包：皮革、毛皮及其製品製造業（13）、紙漿、紙及紙製品製造業（15）、印刷及資料儲存媒體複製業（16）、石油及煤製品製造業（17）、化學材料製造業（18）、化學製品製造業（19）、藥品及醫用化學製品製造業（20）、橡膠製品製造業（21）、塑膠製品製造業（22）。總體103年營業產值4.3兆，從業人員：41.6萬人，工廠數：~1.6萬家。各類別營業額、工廠數、就業人口與人均產值如表三全國化學工業產業概況。 表三：全國化學工業產業概況 （資料來原：103年經濟部統計處） 上、中、下游，將煉油、化學製品、塑橡膠原料、製品業含括在內，占製造業總產值25~30%，足見其產業影響重大。圖五為統計化學工業歷年佔總體製造業產值比例。若以狹義石化上、中游化學材料製造業定義（18），石化工業包含：基本化學材料製造業、石油化工原料製造業、肥料製造業、合成樹脂及塑膠製造業、合成橡膠製造業、人造纖維製造業。化學材料製造業年產值~2.14兆，略大於我國政府年歲出預算1.9兆。 圖四：化學工業歷年佔總體製造業產值比例 （圖片來源：經濟部工業局） 四、化學材料製造業市場，以外銷出口為導向之工業 我國石化上中下游產業完整，除石油需進口外，從原油煉製到輕油裂解乙烯，各種化學品單體、塑橡膠原料製品到支援民生工業需求，整體產業發展完整，表四為化學材料製造業概況(18)。上游石化原料以自給供應為主，中、下游衍生化學品、塑膠原料產品除自給外，也肩負外銷促進經濟發展的主要任務。我國大宗石化塑膠產品主要以出口為主（見圖四），表五為2014年我國大宗石化產品出口比例與出口中國大陸情況，石化產品主要生產泛用塑膠等石化原料，且以中國大陸為主要出口市場，但中國大陸近年積極擴建產能提升自給率，加上我國石化品主要以中國大陸市場為出口地（約占出口量之63％），並以五大泛用塑膠通用級產品與人纖原料為主，市場過度集中成為我國石化業隱憂。 表四：化學材料製造業概況(18) （資料來原：102年經濟部統計處） 圖五：2014年我國大宗石化產品各地區出口比例 （圖片來源：經濟部石化高值化推動辦公室）   表五：2014年我國大宗石化產品出口比例與出口中國大陸情況 產品 生產量 出口量 出口 比例(%)  出口中國 (含香港) 出口中國 佔總出口比例 PE 1101 697 63.3 424 […]