第四章、 石化產業、環境影響評估與中台灣環境
第二節、 石化工業的內容與產業特性
2. 石化工業的產業特性
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部門層次 生產過程 產出產品
材、汽車關鍵零組件避震材等。
4. 化學製品
(1)電子業：半導體用化學品、紀錄媒體用有機 染料、電子接著劑、EMC 模封材料、光阻 劑、水處理劑
(2)光電業：平面顯示器用化學品
(3)生醫業：溶劑、醫藥中間體、維他命保養品 (4)日用品：染料、人造大理石 、接著劑、環
氧、酚樹脂、塑膠添加劑、界面活性劑等
資料來源：葉金龍（1992）、瞿宛文（2002）、經濟部工業局（2011）
本研究整理
2. 石化工業的產業特性
(1) 資本密集與技術密集
台灣石化工業相關工業的產值，根據行政院主計處 2010 年 12 月 份所 做的統計，全國製造業年總產值為 13.83 兆元，石化相關工業（上中下游工 業，含紡織業、成衣服飾業、化學原料業、化學製品業、石油及煤製品業，
橡膠製品業及塑膠製品業）總產值為 4.06 兆元，佔全國製造業的 29% （經 濟部工業局，2011 b）。一般所稱的石化工業，多指稱中上游工業。石化工業 因著其生產程序的特性，具有資本密集、技術密集、上中下游體系龐大等三
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項產業特性（蔡偉銑，1997；賴宗福、張之樺，2010）。因資本密集、製造技 術複雜，生產設備的規模極為龐雜。因此，石化工業上、中游的生產，皆十 分害怕停工，否則損失巨大；此外輕油裂解廠設備若要正常運作，開工率須 經常維持六成以上。也因製造技術複雜，開工後的產能常無法達到最初的設 計，必須經過不斷「去瓶頸」的改進設備以漸次提高產能，因此往往會與市 場需求產生時間落差。因此對於「市場預測」，在石化工業的發展與決策上，
就顯得格外重要。一輕至四輕的設置與產出，皆具有此情形（蔡偉銑，1997）。
另一方面，台灣石化工業的技術也十分仰賴外國技術的轉移與輸入。石 化廠的製程技術大都掌握於少數國外技術廠商，技術多屬外購。從規劃、製 程設計、工程設計、安裝設備、試車至正式開工量產的石化建廠技術，相當 複雜且具高度專業性，國內則擁有部分建廠技術（賴宗福、張之樺，2010）。
台灣石化工業的主要技術來源，是來自於美國。上游技術皆源自美國，中游 技術源自美國者亦高達七成。如上游工業的輕油裂解廠的設廠與技術，來自 於美國的 Lummus （一輕、四輕）、Stone & Webster （二輕、三輕、六輕）、
Kellogg（五輕）等公司。而中游的技術有來自於美國的 Vulcan（台氯生產 VCM）、Stauffer （台塑生產 VCM）、Nationl Distillers （台聚生產 LDPE）、
Gulf （亞聚生產 LDPE），以及日本的日本三井東壓（台塑生產 VCM）、東洋 高壓（長春化工生產甲醇），德國的 Lurgi （李長榮化工生產甲醇）等公司（蔡 偉銑，1997）。
(2) 高度資源需求：水、能源、土地
石化工業屬於資本密集與技術密集的工業，同時也是具有高度資源需求
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表 4-2、2003 年至 2012 年各年度石化工業用水量統計
年度 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 行業用水量
（百萬立方公尺）
295.74 361.97 305.56 308.65 312.27 316.39 317.74 314.97 232.09 308.83
佔工業用水總
量百分比（%） 18.39 21.88 19.79 19.59 19 18.97 20.48 19.65 14.96 19.18 排名 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 本研究整理。資料來源：歷年經濟部水利署「台灣地區各業別工業用水量排 名」
註 1：僅計化學材料業。
註 2：2011 年該年度用水排名第一的行業是「紙漿、紙及紙製品製造業」。
在能源需求方面，石化工業中的化學材料業為台灣耗能最大的產業。依 據經濟部能源局的「民國 102 年能源平衡表」統計資料整理如表 4-3，顯示 2013 年工業部門的能源使用總量為 43,491,752 公秉油當量，其中「化學材料 製造業」總能源消費量為 11,762,203 公秉油當量，占工業部門 27.04%。化學 材料製造業的能源使用結構是以電力和煤炭為主，在化學材料製造業的總體 能源使用結構當中，分別為 52.77%（電力）、36.26%（煤炭）。在電力使用部 分，化學材料製造業在 2013 年所使用的電力為 6,207,354 公秉油當量，佔工 業部門總用電量 29,893,996 公秉油當量的 20.77%；在煤炭使用方面，使用了 4,265,424 公秉油當量，佔工業部門煤炭總使用量 8,596,787 公秉油當量的 47.29%。
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工業部門 8,596,787 2,808,353 1,720,430 162,495 29,893,996 309,691 43,491,752能源結構百分比 19.77% 6.46% 3.96% 0.37% 68.73% 0.71% 100%
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區面積為 25,003.36 公頃。其中，廣義的石化工業的土地面積合計為 7,419.34 公頃，佔工業區總面積的 29.67%。其中包含上游的石油及煤製品製造業，面‧
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石化產業在營運過程當中，會造成空氣、水等自然環境的危害。而這些 危害往往也會對人體帶來健康風險的影響。在石化產業（包括上游的煉油廠）
的營運過程當中，其操作過程會從製程、設備、儲槽、運送管線、除污設施 等部位產生、洩漏各樣污染物質。如透過鍋爐與加熱爐等單元會排放出的傳 統污染物質，包括懸浮微粒(Particulate matter, PM)、硫氧化物(SOx)、氮氧化 物(NOx)、一氧化碳(CO)等；以及透過石化產業原物料與製程產品所產生的揮 發性有機物質（Volatile Organic Compounds, VOCs）等。這些污染物質對於人 體健康會帶來嚴重的影響，特別是揮發性有機物（VOCs）是光化學煙霧
（Photochemical Smog）形成之前驅物 ，會在日光下經過光化學反應，產生 臭氧、其他的過氧化物等，惡化溫室效應以及對人體健康產生危害等。
依據美國環保署所頒訂 189 種有害空氣污染物（Hazardous Air Pollutants, HAPs），並針對不同製程之有害空氣污染物（HAPs）排放進行管制，其中揮 發性有機物（VOCs）即佔了 132 種之多。揮發性有機物（VOCs）具有滲透、
脂溶、揮發等特性，可藉由吸入、攝入及接觸三種途徑 進入人體，造成人體 呼吸道、肺臟、肝臟、腎臟等器官或是神經系統及造血系統之危害或病變。
有許多種揮發性有機物已是被列管的毒性化學物質，這些有害空氣污染物對 人體具有致癌性、致畸胎性及致突變性，並可能造成皮膚及中樞神經系統之 健康危害。因此對長期累積暴露在揮發性有機污染物下的石化工業從業人員 與廠區周邊居民而言，其所造成的健康風險影響甚大（周亞璇等，2010；袁 中新等，2011）。因此在石化產業對於周圍環境、廠區勞動安全與健康的影響 上，多會針對 VOCs 進行長期的監督管制，以掌握其對周圍空氣污染的影響 情況。
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石化工業的空氣污染排放來源，主要來自於「固定污染源」與「逸散污 染源」(figurative pollution sources)。「固定污染源」主要包括：廢氣燃燒塔、
石化製程排放管道和儲槽；「逸散污染源」則主要包括：裝載操作設施、設備 元件儲運損失與開放性設備逸散。由於前項污染源一般較後項污染源來得明 確，且排放管道較為明確，故在管制上較容易，不過對於有機溶劑等石化產 品之裝載操作，或其設備元件儲運損失與開放性設備逸散，在管制上則較為 困難（洪崇軒，2004）。
在石化工業的營運過程所排放的空氣污染物種類，除了由鍋爐等加熱單 元所排放的典型空氣污染物，如總懸浮微粒（TSP）、硫氧化物（Sox）、氮氧 化物（NOx）之外，還包括了「揮發性有機物」（volatile organic compounds, VOCs）
尤為重要。石化工業所排放的揮發性有機物（VOCs）成份，以烷烴類（含乙 烷、丙烷、丁烷、正己烷等）、苯、甲苯、二甲苯為主。其排放途徑依其排放 特性，可分為來自於：不完全燃燒、製程排放、油品揮發、溶劑使用、與生 物作用等五種。依其可能排放源，可大致分為：(1)廢氣燃燒塔、(2)製程排放 管道、(3)揮發性有機液體儲槽、(4)設備元件、(5)廢水處理設施。經煙道排放 者常常是來自公用廠在發電、生產蒸氣、製造冷凍水的過程和廢氣燃燒爐等 設備，燃燒產物當中具有一些半揮發性有機物與微量有害重金屬。另外如發 生火災等工安事件所產生的燃燒不完全現象，也會造成大量的揮發性有機物 排放。此外，亦會經製程設備元件洩露或逸散，而經由廢水排放的物質可能 會比較複雜，會含有多種揮發性與半揮發性有機污染物。這些工業製程活動，
多數皆可在一般石化業製程中發現，其中粒狀污染物排放量遠低於揮發性有 機物排放量。故揮發性有機物為石化工業所產生之首要空氣污染物（洪崇軒，
2004；吳焜裕，2010；周亞璇等，2010；袁中新等，2011）。
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製程排放 排氣管、煙囪 VOCs、SOx、NOx、CO、HAPs、
PM ˇ
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表 4-6、設備元件逸散排放特性
設備元件 排放源 製程流態
泵浦 驅動軸封 氣體/輕質液/重質液 閥 管線上 閥桿、閥帽 氣體/輕質液/重質液 開口端 閥桿、閥帽 氣體/輕質液/重質液
壓縮機 驅動軸封 氣體
釋壓閥 閥座、法蘭面 氣體
法蘭 面封 氣體/輕質液/重質液 面封 氣體/輕質液/重質液 開口管線 閥、法蘭 氣體/輕質液/重質液 取樣裝置 閥、法蘭 氣體/輕質液/重質液 攪拌器 驅動軸封 氣體/輕質液/重質液 製程排洩口 與空氣接觸面 製程流體/廢水
資料來源：引自洪崇軒（2004），《石化工業揮發性空氣污染物暴露評估》，頁 23。