第二章 石油與石油化學產業
第一節 石油世紀
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第二章 第二章 石油與石油化學產業
19 世紀初，石油開始被人類大量用來取代鯨魚油作為照明燃料用途；
隔一世紀，汽油成為驅動汽車的主力能源；從令人厭惡的黑色油泥，搖身成 為大家夢想追逐的黑金；化學工業的興起讓石油與人類的生活更密不可分。
二次大戰後，石油在中東、委內瑞拉大量湧出，讓它以優越替代者之姿 迫使「煤王」退位榮登新一代資源霸主寶座，歷經幾次能源危機與油價激盪，
人們在對它已依賴成癮的當頭，也開始反省石油所帶來的利益與對環境的衝 擊該如何衡量。究竟它還有多少儲量可以供人類揮霍？是否該思考如何讓石 油不只是動力，而是另有更大效能？ 本章將研究石油與石化產業之未來發展 趨勢，以及在全球石化工業競爭日趨白熱化之當下，台灣的因應與自處之道。
第一節 石油世紀
「石油創造人類之文明、霸權、戰爭、投機、革命、危機。」- Yergin（2011）
一、 石油與人類之生活
石油相傳是印地安人專門用來治療頭疼、耳聾、外傷…等疑難雜症的偏 方。1855 年，耶魯大學教授席里曼發表一篇「建立石油業的轉捩點」，指出 在不同沸點之下石油可以蒸餾出多種含碳氫的成分，其中一種是高品質的照 明油料，只要藉由簡單且不昂貴的程序，便可以製得此一高價值產品。這篇 報告有效激勵投資人滿懷信心投入石油開採這項嶄新行業。1859 年，美國賓 州的一座小村落終於成功以鑽井方式採掘出原油，正式敲開石油工業之大門。
(一) 與時俱進的替代者
石油的開採原始是為了取得量多質優的照明用油；「煤油」的確也成功 替代了各種從動、植物身上提煉而得的油脂，成為包括美國、西歐與俄羅斯 等先進國家在內於工業化、都市化的進程中，讓黑夜縮短、工時延長，進而
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落，失序的競爭最後由一代石油大亨 Rockefeller 所領導的標準石油公司勝 出。當時的標準石油不僅獨霸美國，也是世上最具規模的跨國公司，然而卻 在 1911 年被依「Sherman 反托拉斯法案」判決解散，解體成包括 Exxon、Mobil、Chevron 等在內的多家石油公司，加上新興的 Union Oil、Gulf、Texas、Shell、
BP 等相繼成立，世界石油列強版圖雛型浮現。
1 石油世紀，Yergin（2011），第一章 石油頭腦。
2 石油世紀，Yergin（2011），第二十七章 碳氫化合人。
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石油輸出國家組織（OPEC）認為亞洲在四小龍與後繼的馬、泰、菲、
印尼國等新興小龍，加上正闊步改革的中國均擁抱自由化經濟，榮景可期。
於是在 1997 年 11 月召開的雅加達部長級會議中決議每日增產原油 200 萬 桶。結果，當年年底亞洲金融風暴從泰國引爆，一路蔓延至亞洲各國，尤以 印尼、南韓和泰國受創最深。盤算中的市場破滅，國際油價應聲大跌，石油 工業再度受創並引發一波併購風潮，包括 98 年底的 BP 與 Amoco，99 年底 的 Exxon 與 Mobil、以及法國的 Total 與 Elf，2000 年 10 月的 Chevron 等併購 案，還有 2001 年底最後一個由美國大陸石油與飛利浦兩家合併成立的康菲石 油案，五家超大型石油集團因應而生。
2013 年財星雜誌全球前十大企業，計有 Shell、Exxon-Mobil、中國中石 化與中石油、英國 BP、法國 Total 等六家石油公司上榜，並且雄踞前一、三、
四名，可見石油仍是當世最具影響力與致富原動力的商品，依舊是領銜國際 政治與權力分配的要角、主宰著各國政府之政策。
二、 石油化學工業之崛起
石化工業是指以石油、天然氣或頁岩氣為原料製造化學品的工業；產業 價值活動從原油蒸餾開始，經輕油裂解、觸媒重組、重油裂解等煉油與石化 廠之主要製程取得乙/丙/丁二烯、BTX（苯、甲苯、二甲苯）等各式基本原 料，到中游聚合產品，再到下游的塑膠、橡膠、化纖樹脂、農化產業等廠商。
產業特性為「資本密集」、「技術密集」、「勞力密集」，進入門檻高；愈往上游，
設備投資金額愈大，所需技術層次越複雜，風險也越高，自然形成獨佔或寡 佔現象，產業呈金字塔狀體系。本研究石化工業之定義與範圍如圖 2-1。
若以最具指標性的產品乙烯為著眼，輕油裂解製程的發明可視為是石化 業的濫觴。俄國工程師 Vladimir Shukhov 在 1891 年發明熱裂解法，1908 年 美國工程師 William Burton 予以改良；最後，1941 年由美國紐澤西標準石油 公司依據 Shukhov 之專利，略做修改建造出世界第一座商業化輕油裂解廠。
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圖 2-1：石化工業之定義與範圍（資料來源：自行整理）
「輕油裂解」是在蒸汽存在的環境下令油品進行熱裂解反應。將飽和的 碳氫化合物先以蒸汽稀釋，在無氧狀態下進入熱裂解爐（pyrolysis furnaces）， 再加熱到 850°C 反應時間僅有幾毫秒，因此反應物是以超音速通過裂解爐；
反應後之氣體產物必須即刻驟冷，以終止其在輸送管上繼續反應。各項產品 產率依據進料組成、進料與蒸汽之比率、以及反應之溫度和時間而定，主要 為不飽和的烯烴類，如乙烯、丙烯、丁二烯，與芳香烴類等石化基本原料。
合成樹酯與塑膠、合成橡膠、人造纖維等便利現代人生活所需之民生消 費品的原料就是這些基本原料的聚合產品。二次大戰時期，基於軍火與橡膠 等戰略物質之需求，石化工業急速擴展。台灣的石化業則是在二次大戰後萌 芽，初始是源自於下游市場之需求，即所謂的「逆向整合」發展模式。以乙 烯為觀點，中油公司於 1968 年建造出台灣第一座年產 5.4 萬噸乙烯的輕油裂 解廠可視為是我國石化工業之起源。
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2010 年起，預期全球對於石化產品的需求將以 GDP 成長率 1.5～2 倍之 速度增長，其中成長最迅速的首推亞太地區。想像如果全世界的油井突然枯 竭，斷了氣和油，建構在石油與石化文明上的現代世界將會是何種景象？
三、 石油即將枯竭
二十世紀前段，每當油源短缺信號引發擔憂時，都會因油價上漲而刺激 開發，繼而以生產過剩、市場飽和為結束。70 年代的兩次石油危機，給各國 體認到石油是種有限的資源，如何提升能源使用效率與尋找替代動能成了大 家共同努力的目標。煤礦重新被電廠與工業界擁抱，核能踏入發電業，天然 氣找到液化運輸方式，其他包括風力、太陽能、生質能、地熱等在內的「再 生能源」也被列入選項，要降低對石油的倚賴逐漸成為人們之共識。
1990 年，伊拉克總統海珊為掌控波斯灣地區 2/3 的石油蘊藏，越界強取 科威特，美軍即刻展開「沙漠風暴」行動。第一次波灣戰爭的結果標示著世 界進入美國一元獨大的紀元。經濟自由化與全球化，歐盟成立、新興國家崛 起，再次推升對石油之需求。石油業者又再一次運用創新技術，包括：以指 數型速率演進的資訊科技，地球物理專家因此能夠更有效率的解析大量來自 衛星、測震、地質分析等的地層結構資料；突破性的鑽探技術，在垂直鑽探 到一定深度後，可改以水平角度向周圍繼續推進。讓更多隱匿於偏鄉僻壤、
深海極地的油藏因而探明，同時擁有更佳的能力將以往無法取出的原油重見 天日，石油的可用年限一次又一次地獲得延伸。
究竟還有多少石油可供探採？至 2009 年底，全球已證實的油藏量為 1.5 兆桶。世界目前石油的日消費量約為九千萬桶，預估 2030 年會達到 1.1 億桶，
以此計算既使證實蘊藏量未再推升，也還可再用上 40 年，加上頁岩油氣，油 源供應暫不是問題；雖是如此，得記住石油畢竟是有限的資源。進入 21 世紀，
面對極端氣候對人類生存之威脅，要煩惱的不再只是油源是否枯竭的問題，
更得學習如何脫離對來自石油的種種舒適與繁榮之依賴。
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起短期內不會有所變化。預測全球乙烯將以 3.5~4.5%的需求速度成長，2015 年將達 1.46 億噸。台灣(中油/台塑化) 102(102/0) 400(105/295) 445(150/295)
（資料來源：US Petrochemicals 2012，單位萬噸）