劉雨++蔡金剛
臺灣早期石化工業(yè)發(fā)展
臺灣化學(xué)工業(yè)的發(fā)展可追溯到1898年清光緒年間設(shè)立的磷酸及硝酸工廠。日本殖民時期,島內(nèi)僅有一點最基本的化肥、氯堿、水泥、平板玻璃、煉油等工業(yè),以滿足戰(zhàn)爭和民生物資需要。臺灣光復(fù)后,島內(nèi)出現(xiàn)許多民營小化工企業(yè),主要生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、燒堿、硫酸、味精、樟腦油、日化產(chǎn)品、涂料、紡織用染劑及制藥原料等與人民生活相關(guān)的產(chǎn)品。臺當局又先后成立臺堿公司與臺肥公司,并重建高雄煉油設(shè)備,成立中國石油公司,(簡稱中油公司),在高雄原廠址設(shè)立煉油廠,負責(zé)石油與石油化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)制工作,提供經(jīng)濟建設(shè)、工業(yè)發(fā)展所需化學(xué)產(chǎn)品與發(fā)電用燃料,基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)開始興起。
1957年,“中國”人造纖維公司(簡稱中纖公司)開始生產(chǎn)人造絲,臺灣塑料公司(簡稱臺塑公司)開始生產(chǎn)聚氯乙烯,為日后臺灣化纖和塑料工業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1959年,臺灣中油公司嘉義溶劑廠開始生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯等基礎(chǔ)石化產(chǎn)品,充分供應(yīng)島內(nèi)的染整、農(nóng)業(yè)、清潔劑、紡織、塑料等市場,滿足了民生用品需求。由中油公司在高雄煉油廠內(nèi)興建的臺灣省內(nèi)第一套輕油裂解廠(簡稱“一輕”,年產(chǎn)乙烯5.4萬噸)于1968年開始運轉(zhuǎn),提高了紡織、塑料、皮包、雨具、玩具出口制造業(yè)的原料自給率,不但讓高雄成為臺灣化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重心,也建立起臺灣化學(xué)工業(yè)在整體經(jīng)濟體系中的角色與地位。
上世紀70年代,臺灣中油公司先后建成利用苗竹地區(qū)天然氣作為原料的頭份乙烷裂解裝置(1973年建成,年產(chǎn)乙烯5.4萬噸)、高雄“二輕”裝置(1975年建成,年產(chǎn)乙烯23萬噸)及“三輕”裝置(年產(chǎn)乙烯23萬噸),從而為島內(nèi)石化工業(yè)上游原料來源基本穩(wěn)定,加之臺灣當時低廉的工資,致使這一時期臺灣勞動密集型工業(yè)(如紡織、服裝、制鞋、塑料、橡膠制品業(yè)等)得以發(fā)展,并從進口替代逐步轉(zhuǎn)化為出口擴張。
隨著1984年和1994年“四輕”(年產(chǎn)乙烯38.5萬噸)和“五輕”(年產(chǎn)乙烯40萬噸)裝置的相繼建成,使得臺灣乙烯年產(chǎn)能力達到近100萬噸,不僅促成大批中間原料加工廠的相繼建立,還進而帶動了與石化工業(yè)相關(guān)的消費電子產(chǎn)品及電腦信息產(chǎn)品(如電腦、顯示器、打印機、鍵盤、鼠標等塑料外殼)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展,從而使臺灣現(xiàn)代工業(yè)在整體上加速了發(fā)展進程。
以往臺灣石化產(chǎn)業(yè)主要采取“逆向垂直整合”的方式,即先從下游加工產(chǎn)業(yè)開始,進口原料、加工生產(chǎn)、開拓市場,然后再逐步擴大延伸,直至發(fā)展成為上、中、下游配套的較為完整的生產(chǎn)體系。到上世紀90年代初,臺灣石化工業(yè)產(chǎn)值位列世界第八,合成樹脂、合成纖維原料和合成橡膠三大合成材料的年生產(chǎn)能力合計達600多萬噸;人造纖維年產(chǎn)量將近200萬噸,僅次于美國,其中聚酯長纖維產(chǎn)量將近70萬噸,居世界首位。
由于“一輕”設(shè)備陳舊、頭份乙烷裂解廠原料天然氣產(chǎn)量日減而相繼在1990年停產(chǎn),使得各種石化原料自給率不斷下降,長期供不應(yīng)求,臺塑企業(yè)集團負責(zé)人王永慶原準備在大陸廈門海滄地區(qū)建設(shè)新的石化廠,但遭到臺當局的百般刁難和阻攔,后被迫改在臺灣云林縣麥寮鄉(xiāng)動工興建新的“六輕”項目。這是一項填海造地的巨大工程,占地260多公頃,前4期工程總共投資7000多億元新臺幣,約合20多億美元,2006年才基本完工。
“六輕”是臺灣歷史上最大的民間投資項目,共建成包括3座輕油裂解廠在內(nèi)的80多座石化加工廠,建立起從原油進口、運輸、冶煉、裂解、加工制造到成品油零售等一條龍的完整石化工業(yè)體系,年煉油能力為2310萬噸,日煉油量超過50萬桶,年產(chǎn)乙烯能力提高到280萬噸,丙烯產(chǎn)能達到250萬噸,主要石化產(chǎn)品規(guī)模躋身世界前五大企業(yè),每年可創(chuàng)造8300億元新臺幣的產(chǎn)值,成為與臺灣新竹科學(xué)園區(qū)齊名的另一個臺灣經(jīng)濟奇跡,甚至被稱為臺灣的“第二次工業(yè)革命”,實現(xiàn)了王永慶為之奮斗了20多年的“石化王國”夢想,此舉也打破了長期以來臺灣輕油裂解、煉油均由公營企業(yè)獨占的格局。
石化原料行業(yè)現(xiàn)狀
目前臺灣石油化工上游原料行業(yè)(也稱“石化本工業(yè)”,包括石油和煤炭化工制品業(yè))共有50余家企業(yè)。從業(yè)人員達到3萬以上,石化行業(yè)占據(jù)統(tǒng)治地位的廠商是中油公司、臺塑集團、南亞塑料集團、李長榮化工集團、臺灣聚丙烯公司、大太平洋石化公司、長春石化公司、聯(lián)合石化公司以及臺灣苯乙烯單體公司等。2013年行業(yè)年產(chǎn)值約2萬多億元新臺幣。
中下游化工行業(yè)(也稱“石化依賴工業(yè)”,包括塑料、橡膠、化學(xué)制品、化學(xué)材料、無機材料、造紙、印刷業(yè))約9000家,從業(yè)人員23萬,化工行業(yè)規(guī)模前10大的企業(yè)包括臺塑、勝一化工、三?;?、臺肥公司、阿托科技、長興化學(xué)、承德油脂、妙春實業(yè)、有郁實業(yè)、陸昌化工公司等,主要生產(chǎn)化纖、橡膠、塑料等應(yīng)用材料;特用精細化學(xué)品行業(yè)包括橡膠、塑料添加劑、食品添加劑、電子工業(yè)用化學(xué)品、水處理劑以及農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、電子零組件、汽車零配件、光學(xué)儀器與功能性多層模制品等所需化工材料等,共有220余家,整體化工產(chǎn)值約為6萬億元新臺幣,僅次于電子信息制造業(yè)。
臺灣石化原料有60%供應(yīng)島內(nèi)市場,40%外銷,而中國大陸是臺灣石化原料最大的出口市場,約占80%。近年來,因島內(nèi)工資上漲、環(huán)保意識增強,以及中東、印度及中國大陸石化新產(chǎn)能迅速擴張、東盟貿(mào)易壁壘的壓力等因素,導(dǎo)致臺灣許多大型化工廠商感受到經(jīng)營壓力,特別是2008年全球金融風(fēng)暴導(dǎo)致石化產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值大幅萎縮,因此除了重視現(xiàn)有產(chǎn)品的生產(chǎn)和營銷外,更積極尋求產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、走高值化之路,提出“質(zhì)的提升在臺灣,量的擴充在海外”的發(fā)展思路,紛紛開始國際化布局,將傳統(tǒng)的通用型產(chǎn)品的生產(chǎn)逐步移向中國大陸、美國或東南亞國家,在島內(nèi)注重發(fā)展技術(shù)含量高、附加值大的關(guān)鍵化學(xué)原料及特用精細化學(xué)品,如光電與電子工業(yè)用精密材料、生技醫(yī)藥化學(xué)品等,并不斷增加這方面的科研投入。
最近,臺灣經(jīng)濟主管部門成立“石化產(chǎn)業(yè)高值化推動辦公室”,組織實施“化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級中程綱要計劃”,希望通過組建研發(fā)中心、促成國際合作,以及引進技術(shù)與科技人才等,推動臺灣石化業(yè)尋求轉(zhuǎn)型,調(diào)整結(jié)構(gòu),到2020年石化產(chǎn)業(yè)附加值率從現(xiàn)在的平均15%提高到20%。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局
為實現(xiàn)石化產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展目標,臺當局提出了兩岸布局規(guī)劃和東盟布局規(guī)劃。在兩岸布局規(guī)劃方面,一是將臺灣未來欲發(fā)展的高值化石化產(chǎn)品及早列入ECFA清單中,打通未來高值化石化產(chǎn)品的銷路;二是擴大ECFA效應(yīng),積極協(xié)助臺商回流,ECFA簽訂后,在臺生產(chǎn)的高值化石化產(chǎn)品僅負擔運費,成本降低,且可有效保護生產(chǎn)技術(shù),大幅降低技術(shù)管控風(fēng)險;三是大部分高端材料的制造掌握在大陸臺商手上,因此建議利用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟合作方式,研發(fā)高科技產(chǎn)品材料,融入大陸臺商供應(yīng)鏈。
在東盟布局規(guī)劃方面,由于東盟國家具有豐富的天然氣、棕櫚油、天然橡膠、原油等資源,且人口眾多,市場潛力大,已經(jīng)有較好的塑料加工、制鞋、紡織等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),足以與臺灣石化業(yè)形成良性分工協(xié)作,促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)共同前行,因而強調(diào)聚集臺灣資源,協(xié)助臺商掌控東盟生產(chǎn)資料來源。
技術(shù)研發(fā)策略
為達成此目標,臺灣工業(yè)主管部門特制定如下技術(shù)研發(fā)策略:以化工制程技術(shù)為專業(yè)核心,結(jié)合高分子技術(shù)、應(yīng)用化學(xué)技術(shù)等應(yīng)用,建立有機/無機混成特用化學(xué)品制程與純化技術(shù),應(yīng)用至功能性塑料、橡膠母料及光電用化學(xué)原料等領(lǐng)域,積極開發(fā)高附加價值的產(chǎn)品;開發(fā)具有產(chǎn)業(yè)應(yīng)用關(guān)聯(lián)性廣的高效能精密涂布技術(shù),包括開發(fā)高精密印刷技術(shù),可應(yīng)用至復(fù)合防偽印刷、電子標簽印刷與RFID印刷導(dǎo)電油墨研制等,促進印刷產(chǎn)業(yè)的高值化;建立光電化學(xué)品設(shè)計及特性預(yù)測技術(shù),開發(fā)綠色環(huán)保產(chǎn)品及節(jié)能新技術(shù),如開發(fā)透明導(dǎo)電高分子電致變色涂層,具有曲撓性、低耗電與質(zhì)輕等特性;開發(fā)光電有機分子化學(xué)品,應(yīng)用于開發(fā)白色平面光源,具有反應(yīng)迅速、較低成本、可量產(chǎn)、可卷曲基板等優(yōu)勢功能;開發(fā)高效能陣列型納米薄膜氣體感測關(guān)鍵技術(shù),可應(yīng)用至食品工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療檢驗、生命科學(xué)等產(chǎn)業(yè);開發(fā)功能選擇性含氟薄膜制程,可應(yīng)用于半導(dǎo)體光通訊產(chǎn)業(yè)與生醫(yī)領(lǐng)域;建立納米功能性化學(xué)品關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā),賦予光電產(chǎn)業(yè)或民生化工產(chǎn)品具有特殊特性,如透明、導(dǎo)電、抗靜電、硬度、強度、延展,及催化劑反應(yīng)自潔、抗污、抑菌等。
例如在功能性材料方面,臺灣是全球螺絲螺帽生產(chǎn)重鎮(zhèn),其出口的金屬扣件部分需要進行電鍍及其他各種表面防腐處理。近年來歐美國家環(huán)保意識高漲,開始全面禁用含六價鉻的防蝕處理劑,而長久以來用于木材防腐處理劑的鉻化砷酸銅也被禁用,代之以銅、烷基銨化合物,而這種物質(zhì)對金屬制品的腐蝕性較高,因此臺灣科技人員通過大量反復(fù)試驗,最終研發(fā)出一種適用于三價鉻鈍化處理的金屬高耐蝕性涂料,處理后的特殊金屬扣件產(chǎn)品耐鹽霧性可達2000小時。
傳統(tǒng)的壓克力樹脂具有透明、質(zhì)輕、耐撞擊、成本低、制程簡單,易于成型、大量生產(chǎn)等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于光電產(chǎn)業(yè),例如在液晶面板背光模組中所使用的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),其耐熱溫度小于100℃。隨著光電科技的不斷進步,對透明壓克力材料的高耐熱性能要求愈加苛刻。為此,臺灣科技人員開發(fā)出一種新的高耐熱壓克力材料,在聚合時通過添加結(jié)構(gòu)有具氫鍵的壓克力系單體或具大官能基結(jié)構(gòu)的壓克力系單體來提升其耐熱溫度。依據(jù)氫鍵或大官能基結(jié)構(gòu)壓克力系單體的添加比例不同,可達到不同的耐熱溫度,其玻璃轉(zhuǎn)移溫度大于120℃,透光率可維持在90%(純PMMA透光率為95%),且其吸濕率小于0.5%,已達到光學(xué)級材料的規(guī)格。此外,這種材料的成本約為每公斤120元,相較于市場上環(huán)烯烴共聚合體高耐熱材料便宜許多,將全面取代背光模組上的導(dǎo)光板,有助于降低液晶面板的成本。若再賦予該材料耐刮特性,也可用于制作透明耐熱建筑材料與高功率照明設(shè)備的燈罩。
另一項功能性彈性體橡膠配方技術(shù),結(jié)合創(chuàng)新的自行車剎車膠專利設(shè)計,開發(fā)出高耐磨耗性與高制動力的橡膠產(chǎn)品,生產(chǎn)出高性能、高耐磨的剎車片,干式剎車時停止效果大于4.8米/秒2,濕式剎車時停止效果大于2.4米/秒2,縮短臺灣與國際大廠同類產(chǎn)品性能上的差距。此外,該產(chǎn)品采用分離獨立的兩塊座塊,各皮墊與座塊采用一體包覆的設(shè)計,通過熱壓成型,可大幅提高生產(chǎn)效率及降低組裝成本,有別于目前市面上單體的形式,預(yù)計可為企業(yè)帶來4000萬新臺幣以上的產(chǎn)值。