第三章 石化產業高值化之路
第二節 石化產業價值鏈
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第二節 石化產業價值鏈
波特：「競爭優勢來自於企業內部的產品設計、生產、行銷、運輸、支 援作業等多項獨立活動。這些活動對於企業的相對成本地位都有相當的貢 獻，同時也是構成差異化的基礎。」本節將以產業價值鏈觀點，系統化的來 為公司在石化產業高值化的道路上，尋找可以得到差異化優勢之潛在利基。
圖 3-1：石化產業價值鏈（本研究整理）
一、 原始碳氫原料之選擇與輸儲
石化產品是碳、氫、氧等元素所構成的高分子聚合物，石油、天然氣、
頁岩氣、煤及生質能作物是自然界提供碳、氫元素的主要來源。這些資源的 自然儲存量、供給量、開採與輸送形式、前置處理，都影響著競爭優勢。
(一) 原料種類
1. 石油—最原始之石化基本原料來源
石油是種複雜的碳氫混合物，可以粗分成烷烴或稱石蠟烴（paraffins）、
烯烴（olefins）、環烷烴（naphthenes）、及芳香烴（aromatics）等四種具有各 自特定分子結構的組成，每種組成也因其特定的分子結構而表現出不同的化 學或物理性質。例如，烯烴含有一對雙鍵結構，而顯示出活潑的反應性；芳 香烴含有苯環，而呈現相對的安定性。
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根據 EIA（Energy Information Administration）2011 年評估資料，全球 頁岩氣的蘊藏量約為 460 兆立方公尺，是傳統天然氣 180 兆立方公尺的 2.55 倍；主要分布地點在美國、中國、及中東地區，其中以美國為最。
3. 煤炭—以石油為基本原料來源之潛在競爭者
煤可以藉由加氫反應，在 400℃、150 大氣壓的嚴苛操作條件下液化的
「直接液化法」；以及先氣化生成合成氣（Synthesis Gas）後，再經合成催化 反應轉化成為油品的「間接液化法」。合成氣亦可透過轉化反應生成甲醇，再 進一步由甲醇轉製烯烴（methanol to olefin, MTO）生成乙烯及丙烯等原料，
或直接製成聚丙烯。中國正在發展「煤轉製乙二醇」技術，未來甲醇與乙二
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對於生質能源與材料的需求日趨強烈。根據美國 Freedonia Group 市調公司預 估，2018 年市場對於生質塑膠的需求量將由目前的 90 萬噸提高到 200 萬噸。‧ 國
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目前以頁岩氣作為進料的乙烯生產成本約為 400~500 美元/噸，若加上 每噸約 450 美元的冷凍液化運輸費用，合計約在 850~950 美元，而台灣的乙 烯牌價近年來約落於 1,000~1,500 美元。長期而言，公司必須積極參與美國頁 岩油氣之開發投資；另外，若政策許可加入中國的煤化工發展計畫，也是原 料來源多元化的重要選項。
二、 基本原料之產製與輸儲
石化產品就像樂高積木，是由最基本的單體依客戶之需要堆積而成。上 游原料是最具活性的單元分子，選擇適當製程以獲取想要的各項基本活性單 元，是石化上游工業的第一道選擇題。本小節即是要找出此一階段價值活動 可以差異化的選項，包括製程選擇、操作效率、與成品之儲存與輸送。
(一) 製程之選擇
將每一滴油料都做最有效率的運用，是以石油做為石化原料的生存之 道。原油經過蒸餾分離後之產品約有 3%的石油氣、7%的輕石油腦、和 15%
的重石油腦，比例依原油產地而有相當之差異。各項蒸餾產品之靈活運用就 是以石油為原料是否具備競爭力的最大挑戰。目前煉油廠的策略是選擇以「輕 裂」、「觸媒重組」、「重油觸媒裂解（媒裂）」等三種製程交互運用，依市場需 求調節汽油、柴油，烯烴、芳香烴之產率。即所謂的煉油與石化合而為一的
「煉化一體」生產基地。（參考圖 2-1：石化工業之定義）
每份輕石油腦經「輕裂」，約可得到 30%乙烯、16%丙烯、及 10%丁二 稀，其中丁二烯正是以天然氣或頁岩氣進料無法直接取得的產品。「重組」是 以重石油腦進料，在觸媒作用下，轉化成 BTX 等輕質進料所無法得到的產 品，或提供高辛烷值（RON 103）重組油供汽油摻配使用。「媒裂」是以價值 最低的蒸餾塔底油為進料在觸媒的催化下，轉化成丙烯、丁烯、汽油、柴油 等高價組成。「媒裂」製程極具彈性，丙烯產率正常可從 8~14 vol%，深度裂 解甚至可高達 20 vol %以上。
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秒降到 0.110 毫秒，搭配其新式的 TLE（Transfer Line Exchanger）可將冷卻 速率從 58 毫秒降至 33 毫秒，充分收到急速冷凍之效。快速裂解與急速冷凍‧ 國
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4. 精細分離程序
石化製程就是一連串的反應與分離程序，低溫/常壓/真空分餾、精餾與 萃取等步驟都關係到產品的品質與操作能耗，是重要的競爭力來源。
(三) 基本原料之處置、儲存與輸送
烯烴類原料因具有活性極高的雙鍵分子構造，長途輸送或長時間存儲均 具有極高之風險性，最好就近予以安定化處理。本階段的價值活動是依據市 場需求、現有技術、決定產品之聚合形式，即石化原料的模組化過程。
三、 中間聚合物
不同原料具有不同的化學或物理特性，科學家們充分掌握這些特性，創 造出合成塑膠、纖維、橡膠和許多與人類生活相關的化學品，為現代人的生 活服務。台灣石化產業傳統的主力應用產品群如下圖。
圖 3-2：石化中間衍生物（本研究整理）
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純對苯二甲酸（PTA）、乙二醇胺（EG）、丙烯腈、己內醯胺（CPL）為 合成纖維的四大原料，主要用於生產聚酯，壓克力與尼龍等纖維。在聚脂產 業鏈中有 65%用於纖維，27%應用於 PET（寶特瓶）；PET 的主要用戶 Coca-Cola 正在推動生質寶特瓶計畫，使用被稱為”Plant Bottle”的容器，是一種生質含 量 30%左右的 PET 瓶9，要開始與石化體系的 BTX 原料進行替代性競爭。