石化產業是指以石油或天然氣為原料,來製造化學品的產業,其成品稱為石化產品。台灣三大主要石化產品為塑膠、合成纖維,以及合成橡膠。
石化產業是一個和民生具有高度相關的基礎工業,包括食、衣、住、行、醫藥等,都廣泛使用到石化產品,可以說現代人的生活和石化產品息息相關。因此塑化產業的需求常以經濟成長率作為衡量指標。
台灣的石化工業是從逆向整合的方式開始發展,先建立下游加工業,再由國外進口石化加工原料形成中游的體系,最後再興建輕油裂解廠供應石化基本原料,才串連成上中下游完整的石化體系。
上游:為原油、由原油提煉而成的輕油、汽油、柴油、煤油、燃料油、潤滑油,以及相關開採的鑽探設備。
中游:為上游原料經裂解產生的石化基本原料,例如乙烯、丙烯、丁二烯、苯、酚等,以及將上述原料經聚合、酯化、烷化等化學反應後製成的塑膠、橡膠、人造纖維等化學原料。
下游:為塑膠、橡膠、人造纖維等化學原料加工後,製成的各式日常用品,包括塑膠製品、橡膠製品、清潔劑、人造纖維、顏染料、接著劑、塑化劑、農藥及化妝品等。
過去四十多年台灣在發展石化產業,由政府興建上游的石化工廠,民間發展中、下游的基礎原料業,形成緊密的產業鍊,帶動了塑膠、化纖、橡膠、化學產業的蓬勃發展,現在占國內 GDP 約一成,可以說是台灣經濟的重要命脈。
石化和塑橡膠產業的上游原料是原油,所以原油的供需,是塑化產品長期供需的重要指標。
台灣原油主要來源為沙烏地阿拉伯等中東國家,經裂解後提煉出輕油(又稱石油腦),再產製成乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等分子量較小的系列石化基本原料,供下游工業製造合成纖維、塑膠、橡膠和其他化學品。
目前國內石化及塑橡膠上游廠商為中油及台塑石化,而台塑石化是國內唯一的民營石油煉製業者,名列全球前十大單一煉油廠,也是國內最大的石化基本原料製造業者,乙烯產能為亞洲龍頭。
石化及塑橡膠產業的中游,是上游原料經裂解後產生的石化原料:如乙烯、丙烯、丁二烯、苯、酚等,以及將上述原料經處理後製成的塑膠、橡膠、人造纖維等。使用上可區分為:
* 泛用化學品:成份簡單、種類少、成本占比高,是化工製品的基本原料,總體占化工產值七成。
* 特用化學品:是指為特定目的生產的化學品,有製造技術高、成分複雜、原料生產成本低的特徵,總體占化工產值三成,因具有高附加價值,所以預估未來會是高值化的項目之一。
中游產業的產品可分為四大類:
1. 苯二甲酸觸媒(PTA):90% 以上的 PTA 都用於生產聚酯,加入衣物有強韌,防皺防撕裂,不易縮水的特性,所以常用於衣褲、外套、床單等等。工業上可應用於繩索、傳送帶的面料、安全帶、塗層織物等。更廣泛應用於紗、布、成衣、寶特瓶、媒體視聽器材、醫療X光片、化學纖維、輕工業、電子、建築等等。
2. 界面活性劑:是一種能使溶液表面張力下降的物質。適合用於需要混合的液體產品,例如:將香料、助劑混入清潔產品。在紡織、金屬、塗料、塑膠、食品、造紙、皮革上,可作為滲透、乳化、起泡、消泡、潤滑、洗滌、防靜電、均染、防鏽、殺菌等功用。常見的洗滌劑、乳化劑、柔軟劑都是其應用。
3. 工業用合成樹脂:是一種經過化學合成或天然物經化學反應後得到的樹脂產物。最重要的應用是製造塑料,是石油化工行業中,生產品種最多、產量最大、應用範圍最廣泛的產品,遍及國防、工農業生產等各領域。
4. 塑橡膠添加劑:功用是幫助要生產的塑膠增加特性。例如為了防止聚乙烯或聚丙烯曝露在日光下顏色會變淡,可加入紫外線吸收劑;對容易染上灰塵的塑膠,可加入靜電防止劑;甚至混入玻璃纖維後,可增加其強度。塑膠添加劑還有很多種,潤滑劑、氧化防止劑、熱穩定劑、強化劑等都是。
石化及塑橡膠業的下游產品應用包羅萬象,例如:
* 塑膠製品類:如塑膠皮、塑膠布、各式包膜、包裝袋、電池蓋開關等塑橡膠合成製品。
* 清潔用品及衛材類布:如家用清潔用品、工業水處理藥劑、手術衣/巾、藥膏用布、柔濕巾、紙尿褲、衛生棉表層等。
* 顏染料:目前紡織業為最大應用市場;光電與印刷電路板為新興需求。顏料還能應用於印刷油墨、塗料、文具、各種合成樹脂、傢俱、玩具、合成皮革等等。
* 農藥:如殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調節劑、除藻劑等。
* 橡膠:如輪胎、橡膠鍵盤、自黏橡膠、麥克風套等。
人造纖維:是指尼龍、聚酯等紡織產品,可做成服裝、家飾上的布料或各種工業用途。
* 接著劑:是一種上游的化學原料,用途廣泛包括熱熔膠、感壓膠、UV 膠、瞬間膠、脫膜劑、光硬化膠、木工膠、膠水等。
* 化妝品:因具有高毛利與低風險特性,使近年許多生技公司與藥廠相繼投入研發。
2018 年全球總體經濟復甦,台灣景氣也有成長,隨著下游產業需求增加,上游原油原料價格穩定之下,預估石化業者將可維持持續成長。
中國禁廢令在 2018 年已開始施行,廢棄塑膠進口量從 2017 年 582 萬噸縮小至 30 萬噸,提升了市場對原生塑膠需求,目前中國大陸每年進口三百至四百萬噸,但其預計五年後,將從進口轉為自給自足,因此台廠不能仰賴大陸,必須積極開拓新興市場才行。
2018 年台灣國內石化產業面臨挑戰,一是環保規範越來越嚴格,產能擴充不易,成本愈墊愈高;二是外商來台投資意願降低,進而影響石化高值化發展的進程。未來唯有以綠色環保及高附加價值為主軸創新,轉型綠色環保產業,才能免於被崛起的中國追上;並藉由開發低污染環保原料,強化石化產業上中下游產業競爭力。