1. 簡介(Introduction)
謝謝您對PPSolutions 的報告產生興趣。以下是我們最大的努力，用簡單語句，來解釋關於聚丙烯（PP）生命週期的生產過程和相關事實。包括，從數百萬年前的史前池塘開始，到成為PP 顆粒的過程，進而轉化為有用的產品。同時，我們也將解釋聚丙烯如何被回收再利用，成為一個可用的環保材料。這本報告是收集相關資料與訊息編寫而成。您沒有必要將它從頭到尾讀一遍，但是如果您計畫這樣做，相信是有幫助的。本報告的目的是成為一本參考資料；當您需要時，您可閱讀感興趣的部分。我們希望您喜歡閱讀本報告，正如我們喜歡寫下來一般。
2. 從石油到聚丙烯 (From Oil to PP)
2.1. 原油的形成 (Crude Oil Formation)
讓我們運用一下想像力，在一個停滯的死水池裡，上頭覆蓋著藻類(algae)的生長。在沒有陽光照射，也沒有空氣流動時，在這樣的死水池裡，藻類的生命週期是非常短暫的。隨著數以百萬計的微生物死亡，並堆積在水池底部，一層蓋住一層，壓力隨之增強。加上火山活動和幾百萬年的時間，壓力持續增強，所有的水分子從層層的沉積物中去除。最後，熱和壓力，將層層的沉積物分解，直到他們形成石油。然後，石油向上流經多孔岩石層，最後匯集到無孔岩石層。油池被保存在那些地區，直到被發現。
2.2. Eureka!
石油公司花費數百萬美元尋找油田，為了其中的石油及天然氣體，去開採石油。油田可在陸地和海底下被發現，典型的油田含有三個主要資源，包括水，天然氣和石油。
2.2.1. 水 (Water)
油田中，通常伴隨著天然氣和石油被發現的同時，水也被發現；這水是沒有價值的，且大部分會被忽略不被採用。當天然氣和石油被開採完後，這井將被封存，水則依然存留在那裡。
2.2.2. 天然氣 (Natural Gas)
石油的上方，通常具有大量的天然氣。這些氣體聚集在上方，並由個別的油田收集後，運送到加工廠。加工過後的天然氣，幾乎大部分成分為甲烷(methane)。然而，天然氣在未加工的狀態下，由下列成份構成，主要為甲烷，也包括天然氣液體(NGLs，包括乙烷，丙烷和丁烷)，戊烷，水，硫化氫及其他氣體(如二氧化碳和氮氣)。其中大部分的成份，是在天然氣加工設施中，自天然氣中移出，也有在位於橫跨工廠的輸氣管道系統中，自天然氣中移出。其中，硫化氫可以提煉出元素形式的硫，且可用於製造化學肥料和其他產品。另外，天然氣液體(NGLs)可以分開銷售，當做重油加工時的稀釋液(diluent)，作為石化工廠的原料，或燃料。
2.2.3. 油 (Oil)
原油(Crude oil)是天然出現的石油。石油一般統稱為碳氫化合物(Hydrocarbon)或烴，它可能以固態，液態或氣態的方式存在。碳氫化合物，為有機化合物，其組成只含有碳和氫，是石油、天然氣和煤炭的基礎。
技術上來說，原油包括戊烷（碳氫化合物鏈包括5 個碳原子和12 個氫原子）和較重的碳氫化合物（其鏈的長度超過5 個碳原子的分子式）。也有可能含有其它的物質，包括例如水、天然氣、硫和其他礦物等。
傳統的原油，是可以自然流動的油，也可以不經加熱或稀釋即可透過機具輸送的油。依據美國石油協會（API）對原油所測量的重力分級，原油通常可以分為：輕原油，中原油與重原油。API 所測量的重力是由角度(degree)量測而定，以（141.5/S.G.）-131.5 = API 為公式來計算的；其中，API 的重力值高於31.1度稱為輕原油，API 的重力值介於22.3度 - 31.1度之間屬於中原石，標準值低於22.3度則屬重原油。來自亞伯達地區勞埃德明斯特(Lloydminster, Alberta area)的傳統重油，其API 重力值範圍則介於11度 - 18度。
不會流動的原油，或未經加熱或稀釋就不能透過機具輸送的(pump)的原油，被稱為瀝青(bitumen) 。一般說來，其API 重力值小於10度。另外，蘊藏在加拿大亞伯達地區Athabasca 區的原油砂(oil sands)，是一種瀝青，其API重力值大約8度，但是其重力值可以加工提升到31度 - 33度的油，這種改良油被稱為合成油(synthetic oil)
http://www.centreforenergy.com/AboutEnergy/ONG/Oil/Overview.asp?page=1
2009年10月12日 星期一
煉油廠 (2, 3)
2.3. 煉油廠 (The Refinery)
在我們知道石油被運用的領域後，現在，讓我們來看看這是如何做到的。煉油廠是石油工業的第一站，它將石油分解成石油的基本成分。煉油廠是具有多項功能的巨大生產場所。由於本書的重點是在聚丙烯，所以我們將花大部分的時間討論生產製作聚丙烯的相關過程。
2.3.1. 蒸餾塔 (The Distillation Tower)
石油公司將新發現的石油透過管線，傳送到石油加工廠去精煉。煉油廠利用蒸餾塔(distillation towers)，依據石油碳鏈的長度，使其分離。將原油加熱至極高的溫度，以利用蒸餾塔將其分解為常見的石油產物，如液化石油氣(LPG)，石腦油(naphtha)，煤油(kerosene)，以及重油(heavy oil)、輕油(light oil)等。其中，由蒸餾塔產生的長鏈產物部分，可再裂解成較有用的短鏈產物，並將其製成以上的石油產物。
基本上，蒸餾時，碳鏈越長，其沸點越高。原油經加熱變成氣體，該氣體(油氣)在蒸餾塔中，氣體的溫度將會隨著塔中的高度上升而下降。當一個氣態化合物的溫度冷卻至該化合物的沸點以下時，其狀態將由氣體轉變成液體，此液體產物將由蒸餾塔中餾出來，不同的高度分餾出不同的化合物。
雖然石油蒸餾的產物各有不同的用途，但其中需求量最大的是汽油，一桶原油大約可產生30-40%的汽油；基於交通運輸的需求，超過50%的原油都被製成汽油，其製作的方法可分為：(1)裂解(cracking) - 將加熱後的大分子重油分解；(2)結構重組(reforming) - 改變低品質汽油分子的分子結構；(3) 聚合(polymerization) - 由小分子聚合形成較大的分子。
2.3.2. 蒸餾的產物 (Products of Distillation)
蒸餾塔產出的完整清單如下：
石油氣(Petroleum gas) – 可用於加熱，烹調，製作塑膠
_ 低碳數烷類(alkane) (碳數1~4)
_ 甲烷，乙烷，丙烷，丁烷
_ 沸點範圍:低於104°F/40°C
_ 在壓力下液化成LPG (液化石油氣)
石腦油或輕油(Naphtha or Ligroin)) – 是中間產物，可進一步製成石油
_ 含 5~9 個碳原子烷類
_ 沸點範圍:140~212°F/60~100°C
石油(Gasoline) - 車用燃料
_ 液體
_ 烷類與環烷類 (5~12 個碳原子) 混合而成
_ 沸點範圍:104~401°F/40~205°C
煤油(Kerosene) – 用於噴射機和牽引機引擎；可作為製造其他產品的起始原
料
_ 液體
_ 烷類 (碳數10~18) 與芳香烴混合而成
_ 沸點範圍:350~617°F/175~325°C
汽油(Gas oil)與柴油(Diesel)的分餾 - 用於柴油燃料與熱燃油；可作為製
造其他產品的起始原料
_ 液體
_ 碳數12 以上的烷類
_ 沸點範圍:482~662°F/250~350°C
潤滑油(Lubricating oil) - 用於機油，油脂及其他潤滑劑
_ 液體
_ 長鏈 (20~50 個碳原子) 烷類，環烷類，芳香烴
_ 沸點範圍:572~700°F/300~370°C
重油或燃料油(Heavy gas or Fuel oil)) - 用於工業燃料；可作為製造其
他產品的起始原料
_ 液體
_ 長鏈 (20~50 個碳原子) 烷類，環烷類，芳香烃
_ 沸點範圍:700~1112°F/370~600°C
殘留物(Residuals) – 包括焦炭(coke)，瀝青(asphalt)，焦油(tar)，
蠟(waxes); 可作為製造其他產品的起始原料
_ 固體
_ 碳數在70 以上的多環化合物
_ 沸點範圍:大於1112°F/600°C
Source of Image: Petroleum Communication Foundation. Canada's Crude Oil Resources, 2001. ©Canadian Centre for Energy Information.
世界前五大原油生產國家，包括
(1) 沙烏地阿拉伯(Saudi Arabia)
(2) 俄羅斯(Russia)
(3) 美國(United States)
(4) 伊朗(Iran)
(5) 中國(China)
平均來說，原油(crude oil)是由以下幾種元素或化合物所組成
_ 碳 - 84%
_ 氫 - 14%
_ 硫 - 1~3%(硫化氫，硫化物，二硫化物，硫元素)
_ 氮 - 少於1%(氨基化合物)
_ 氧 - 少於1%(二氧化碳，酚，酮，羧酸)
_ 金屬 - 少於1%(鎳，鐵，釩，銅，砷)
_ 鹽 - 少於1%(氯化鈉，氯化鎂，氯化鈣)
在我們知道石油被運用的領域後，現在，讓我們來看看這是如何做到的。煉油廠是石油工業的第一站，它將石油分解成石油的基本成分。煉油廠是具有多項功能的巨大生產場所。由於本書的重點是在聚丙烯，所以我們將花大部分的時間討論生產製作聚丙烯的相關過程。
2.3.1. 蒸餾塔 (The Distillation Tower)
石油公司將新發現的石油透過管線，傳送到石油加工廠去精煉。煉油廠利用蒸餾塔(distillation towers)，依據石油碳鏈的長度，使其分離。將原油加熱至極高的溫度，以利用蒸餾塔將其分解為常見的石油產物，如液化石油氣(LPG)，石腦油(naphtha)，煤油(kerosene)，以及重油(heavy oil)、輕油(light oil)等。其中，由蒸餾塔產生的長鏈產物部分，可再裂解成較有用的短鏈產物，並將其製成以上的石油產物。
基本上，蒸餾時，碳鏈越長，其沸點越高。原油經加熱變成氣體，該氣體(油氣)在蒸餾塔中，氣體的溫度將會隨著塔中的高度上升而下降。當一個氣態化合物的溫度冷卻至該化合物的沸點以下時，其狀態將由氣體轉變成液體，此液體產物將由蒸餾塔中餾出來，不同的高度分餾出不同的化合物。
雖然石油蒸餾的產物各有不同的用途，但其中需求量最大的是汽油，一桶原油大約可產生30-40%的汽油；基於交通運輸的需求，超過50%的原油都被製成汽油，其製作的方法可分為：(1)裂解(cracking) - 將加熱後的大分子重油分解；(2)結構重組(reforming) - 改變低品質汽油分子的分子結構；(3) 聚合(polymerization) - 由小分子聚合形成較大的分子。
2.3.2. 蒸餾的產物 (Products of Distillation)
蒸餾塔產出的完整清單如下：
石油氣(Petroleum gas) – 可用於加熱，烹調，製作塑膠
_ 低碳數烷類(alkane) (碳數1~4)
_ 甲烷，乙烷，丙烷，丁烷
_ 沸點範圍:低於104°F/40°C
_ 在壓力下液化成LPG (液化石油氣)
石腦油或輕油(Naphtha or Ligroin)) – 是中間產物，可進一步製成石油
_ 含 5~9 個碳原子烷類
_ 沸點範圍:140~212°F/60~100°C
石油(Gasoline) - 車用燃料
_ 液體
_ 烷類與環烷類 (5~12 個碳原子) 混合而成
_ 沸點範圍:104~401°F/40~205°C
煤油(Kerosene) – 用於噴射機和牽引機引擎；可作為製造其他產品的起始原
料
_ 液體
_ 烷類 (碳數10~18) 與芳香烴混合而成
_ 沸點範圍:350~617°F/175~325°C
汽油(Gas oil)與柴油(Diesel)的分餾 - 用於柴油燃料與熱燃油；可作為製
造其他產品的起始原料
_ 液體
_ 碳數12 以上的烷類
_ 沸點範圍:482~662°F/250~350°C
潤滑油(Lubricating oil) - 用於機油，油脂及其他潤滑劑
_ 液體
_ 長鏈 (20~50 個碳原子) 烷類，環烷類，芳香烴
_ 沸點範圍:572~700°F/300~370°C
重油或燃料油(Heavy gas or Fuel oil)) - 用於工業燃料；可作為製造其
他產品的起始原料
_ 液體
_ 長鏈 (20~50 個碳原子) 烷類，環烷類，芳香烃
_ 沸點範圍:700~1112°F/370~600°C
殘留物(Residuals) – 包括焦炭(coke)，瀝青(asphalt)，焦油(tar)，
蠟(waxes); 可作為製造其他產品的起始原料
_ 固體
_ 碳數在70 以上的多環化合物
_ 沸點範圍:大於1112°F/600°C
Source of Image: Petroleum Communication Foundation. Canada's Crude Oil Resources, 2001. ©Canadian Centre for Energy Information.
世界前五大原油生產國家，包括
(1) 沙烏地阿拉伯(Saudi Arabia)
(2) 俄羅斯(Russia)
(3) 美國(United States)
(4) 伊朗(Iran)
(5) 中國(China)
平均來說，原油(crude oil)是由以下幾種元素或化合物所組成
_ 碳 - 84%
_ 氫 - 14%
_ 硫 - 1~3%(硫化氫，硫化物，二硫化物，硫元素)
_ 氮 - 少於1%(氨基化合物)
_ 氧 - 少於1%(二氧化碳，酚，酮，羧酸)
_ 金屬 - 少於1%(鎳，鐵，釩，銅，砷)
_ 鹽 - 少於1%(氯化鈉，氯化鎂，氯化鈣)
石化工廠, 裂解, 聚合 (4, 5, 6)
2.4. 石化生產工廠
石油(Petroleum)這個字源自於拉丁語，意思是“石油”。
石化工廠通常位於煉油廠附近或同一區域，石化工廠使用煉油廠輸出當作原料，繼續對其加工精製。石油化工是由一組化學產品所組成，其使用原油和天然氣為原料，去生產那些化學產品。石化工業可生產各種熱塑性材料和熱固性材料。熱塑性材料，可以利用熱，重複將熱塑性材料軟化再使用。最重要的熱塑性材料包括高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PE)（聚烯烴(polyolefin)）、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)和聚苯乙烯(polystyrene)。
可運用下列三種方法，將來自煉油廠的原材料製造成所需的產品。這三種方法包括裂解(cracking)，精製(further refining)和聚合(polymerization)。熱固性材料是指那些經過加熱，產生化學變化並成形者，但不能利用再加熱的方式重新成形者。一些熱固性塑料(thermosetting plastics)包括熱固性樹脂(例如苯酚(phenol)和尿素甲醛(urea formaldehydes))、環氧樹脂(epoxy resins)，不飽和聚酯(unsaturated polyesters)和聚氨酯(polyurethanes)，和工程塑料(engineered plastics)(例如polyacetyls，聚酰胺(polyamides)和聚碳酸酯(polycarbonates))。
2.5 5種丙烯(Propylene)生產方法 (5 types of propylene production)
大多數的丙烯(propylene)是在石化工業生產乙烯(ethylene)時的副產品。
預估在未來幾年內，傳統的乙烯工業，生產每噸乙烯所能產生的丙烯量，將會減少，而逐漸轉移到輕裂解原料。在同一時期內，丙烯需求量的增加略大於乙烯的需求。其結果顯示，從蒸汽裂解產生的丙烯供應將短缺，相對於這個短缺，其將由專為生產丙烯的方式生產。
正如現今的情況，來自專為生產丙烯的產量，預計將來自多種渠道，包括煉油和石化合成物。從煉油方面來看，從催化裂化產線產生而增加的丙烯產量，預計將成為主要提供者。預計這一催化裂化生產，將來自現有的催化裂化產線的改造，以及更多新的石化催化裂化產線的建制安裝，以滿足交通運輸燃料市場的需求。在石化方面，則有更多的替代方案，去生產丙烯。這些替代方案，包括丙烷脫氫(propane dehydrogenation, PDH)，甲醇到烯烴 (methanol-to-olefins)和烯烴轉換(olefin conversion)，其中烯烴轉換亦包括烯烴(metathesis)和烯烴裂解(olefin cracking)過程。所有替代生產方式，在某些情況下，能夠提供更好價格競爭力。
2.5.1. 丙烷脫氫 (PDH) (Propane Dehydrogenation)
現今，丙烷脫氫(PDH)工廠大多設在丙烯(propylene)市場 (加工業者)附近，而不是在廉價丙烷產地。
丙烷脫氫(PDH)工廠，提供丙烯加工業者，三個具體的優勢。首先，PDH 工廠，只生產一種產品，丙烯。丙烯加工工廠只對於丙烯加工感到興趣，但是並不想由石腦油列解，或汽油和燃料的煉油廠來生產乙烯(ethylene)或C4+產品。PDH工廠，主要投資在丙烯生產。其次，PDH 工廠的生產成本，主要源自於丙烷的費用。丙烷價格並不直接與石腦油價格或丙烯市場相關，因此，PDH 工廠允許大規模丙烯加工業者能建立多樣化的原料成本結構。最後，丙烯加工業者，雖然位於一些好地點，但是，沒有機會去使用丙烯相關的副產品。
基本上，丙烷脫氫(PDH)真正的目的，是在生產丙烯而不在副產品上。藉由輕微非選擇性的反應(minor non-selective reactions)，產生少量的氣體燃料，用於複雜的烯烴類(oleflex)，作為補充燃料氣，所以該少量的氣體是不需要銷售的。對於PDH 而言，其單一原料、單一產品的特點，是極具吸引力的，尤其是丙烯加工的生產商，他們希望整合丙烯的生產，成為一個安全而有成本效益的提供者。
2.5.2. 由天然氣或甲醇製造烯烴(MTO) (Natural Gas or Methanol to Olefins)
甲醇製造烯烴(Olefins)(MTO)是一個兩步驟的過程，先將天然氣(natural gas)或煤(coal)轉為甲醇(methanol)，再將甲醇轉為低碳數烯烴(light olefins)。甲醇製造烯烴(MTO)，是藉由天然氣或煤的市場擴張以及市場對乙烯(ethylene)、丙烯(propylene)及其加工的需求，來推動的。天然氣的價格一般不是由原油(crude oil)和石腦油(naphtha)的市場價格來決定，這使MTO 提供了另外一種途徑，提供烯烴(olefin)加工生產商對不同的原料，產生不同的成本結構。特別是當原油市場價格過高時， MTO 可以提供比石腦油裂解，更低的生產成本及更高的投資回報率。
2.5.3. 烯烴轉換 (Olefin Conversion)
每噸低碳烯烴(light olefin)，經過烯烴裂解(Olefin cracking)約可產生0.2 噸乙烯(ethylene)和0.8 噸丙烯(propylene)。由於非烯烴類(non-olefins)不發生裂解反應，所以乙烯(ethylene)和丙烯(propylene)產量將取決於低碳烯烴的組成。如果是一個使用蒸汽裂解的乙烯(ethylene)工廠，借助回收機制，低碳烯烴，除了可生產乙烯(ethylene)和丙烯(propylene)以外，還可產出C4+的產品。如果是一個使用石腦油裂解工廠，C4+產量的比例將會減少，而由低碳烯烴所生產的乙烯和丙烯的比例將會增加。
2.5.4. 蒸汽裂解 (Steam Cracking)
對於每噸低碳烯烴(light olefin)的生產，輕油裂解(Naphtha cracking)約可產生0.67 噸乙烯(ethylene)和0.33 噸的丙烯(propylene)。同時，還有約0.7 噸的C4+ 副產品可銷售，並帶來好的經濟效益。雖然輕油裂解不是生產丙烯的最好選擇，但仍屬丙烯生產的最大來源和競爭力的主要基準。
台灣的中國石油(Taiwan CPC)和台塑石化(Formosa Petrochemical)都以這樣的方式，裂解石腦油或輕油(naphtha)。
2.5.5. 液態催化裂解 (Fluid Catalytic Cracking, FCC)
對於每噸低碳烯烴(light olefin)的生產，傳統的液態催化裂解(FCC)，每單位通常可生產多達18 噸的C4+產品，和極少量的乙烯(ethylene)。在同樣的情況下，經由催化裂解，也僅能生產少量的丙烯。另一方面，透過石化液態催化裂解(Petro FCC)技術，每噸低碳烯烴只能產生2.4 噸的C4+產品。結果顯示，採用石化液態催化裂解(Petro FCC)技術，可生產更多高附加價值的石化產品，並且取代傳統生產汽車燃料的方法。除了高產值的丙烯，乙烯，和BTX，石化液態催化裂解技術，還大幅提高C4 和C5 烯烴(olefins)的產量。這部分的產量，可以歸因於ATOFINA/UOP 烯烴催化裂解裝置(ATOFINA/UOP Olefin Cracking unit)，以提高乙烯和丙烯的產量。烯烴裂解(olefin cracking)加上石化液態催化裂解(Petro FCC) 的技術，可將每噸低碳烯烴(light olefin)產生的C4+產品降低到約1.3 噸。
欲獲取更多知訊，請上ICIS 網站:
http://www.icis.com/home/default.aspx
2.6. 烯烴到聚烯烴 (Olefins to PP)
正如以前的報告中，烯烴(olefins)，是石化工業的主要產品，包括乙烯(ethylene)和丙烯(propylene)。其聚合後的產物，聚烯烴(polyolefin)，或更重要的塑膠商品原料，包括聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。
雖然聚丙烯和聚乙烯是最常見的，然而，其他共聚物(copolymer)產品，也是由這些烯烴類聚合後的產物，如乙丙橡膠(ethylene propylene rubber)和彈性體(elastomers)。
將烯烴(olefin)分子連結在一起，是透過聚合(polymerization)步驟完成的；過程中，需要高溫，有時，也需要高壓、催化劑或催化系統的配合。聚烯烴(polyolefin)，是透過鏈聚合反應（或稱為加成聚合反應）產生的；這是一種將多個烯烴加在一起的化學反應，使彼此形成長鏈分子，這些長鏈分子即是聚烯烴。
在生產過程中，聚烯烴可透過加工，加強其某一特點。例如，剛性或彈性。這些特性，不僅能決定聚丙烯和聚乙烯能製造出的產品種類，同時，也可以決定其製程的難易度。無論聚乙烯或聚丙烯是否具有剛性或彈性，生產過程將取決於原料的密度，以及原料在熔融態時，液化的程度。
原料的密度和流動性，是依據聚丙烯或聚乙烯的生產過程中，所施加的壓力總量而決定的。當低壓生產聚乙烯時，會產出較高密度的聚乙烯。這些基本材質上的微小粒子，將形成直的、且強大的分支(branch)，這將使聚合物更加密合，其產物將是更緊密的聚乙烯。如果使用高壓力去生產聚乙烯時，會產出較低密度的聚乙烯。這些基材的粒子，將形成由主支(branch)和分支(side branch)”
不直接地”混合而成，得到密度較低、重量較輕的聚乙烯。聚乙烯和聚丙烯的液體性質，則可依據所謂的熔體流動指數(Melt Flow Index, MFI)來定。所有這些特性和規格，是在聚合過程中來決定的；有時亦可用不同的“等級(grade)”來分級。
乙烯和丙烯都是以氣態形態輸入工廠的。當這些氣體聚合成聚乙烯或聚丙烯後，會是糊粥狀且溫暖的液體。這種糊粥狀的液體，經過擠壓，並穩定的由平板的孔洞流出；這線狀的聚乙烯或聚丙烯，由機器的另一側擠出，再以旋轉的刀片將其切割，形成大量白色、透明狀的顆粒。這些顆粒，即是被運送到各公司的原料。
實際上，由乙烯或丙烯氣體，製造剛性聚合物顆粒，似乎是困難的，但是，透過以下這些程序，能以較容易的方式，幫助理解這些概念。
石油(Petroleum)這個字源自於拉丁語，意思是“石油”。
石化工廠通常位於煉油廠附近或同一區域，石化工廠使用煉油廠輸出當作原料，繼續對其加工精製。石油化工是由一組化學產品所組成，其使用原油和天然氣為原料，去生產那些化學產品。石化工業可生產各種熱塑性材料和熱固性材料。熱塑性材料，可以利用熱，重複將熱塑性材料軟化再使用。最重要的熱塑性材料包括高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PE)（聚烯烴(polyolefin)）、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)和聚苯乙烯(polystyrene)。
可運用下列三種方法，將來自煉油廠的原材料製造成所需的產品。這三種方法包括裂解(cracking)，精製(further refining)和聚合(polymerization)。熱固性材料是指那些經過加熱，產生化學變化並成形者，但不能利用再加熱的方式重新成形者。一些熱固性塑料(thermosetting plastics)包括熱固性樹脂(例如苯酚(phenol)和尿素甲醛(urea formaldehydes))、環氧樹脂(epoxy resins)，不飽和聚酯(unsaturated polyesters)和聚氨酯(polyurethanes)，和工程塑料(engineered plastics)(例如polyacetyls，聚酰胺(polyamides)和聚碳酸酯(polycarbonates))。
2.5 5種丙烯(Propylene)生產方法 (5 types of propylene production)
大多數的丙烯(propylene)是在石化工業生產乙烯(ethylene)時的副產品。
預估在未來幾年內，傳統的乙烯工業，生產每噸乙烯所能產生的丙烯量，將會減少，而逐漸轉移到輕裂解原料。在同一時期內，丙烯需求量的增加略大於乙烯的需求。其結果顯示，從蒸汽裂解產生的丙烯供應將短缺，相對於這個短缺，其將由專為生產丙烯的方式生產。
正如現今的情況，來自專為生產丙烯的產量，預計將來自多種渠道，包括煉油和石化合成物。從煉油方面來看，從催化裂化產線產生而增加的丙烯產量，預計將成為主要提供者。預計這一催化裂化生產，將來自現有的催化裂化產線的改造，以及更多新的石化催化裂化產線的建制安裝，以滿足交通運輸燃料市場的需求。在石化方面，則有更多的替代方案，去生產丙烯。這些替代方案，包括丙烷脫氫(propane dehydrogenation, PDH)，甲醇到烯烴 (methanol-to-olefins)和烯烴轉換(olefin conversion)，其中烯烴轉換亦包括烯烴(metathesis)和烯烴裂解(olefin cracking)過程。所有替代生產方式，在某些情況下，能夠提供更好價格競爭力。
2.5.1. 丙烷脫氫 (PDH) (Propane Dehydrogenation)
現今，丙烷脫氫(PDH)工廠大多設在丙烯(propylene)市場 (加工業者)附近，而不是在廉價丙烷產地。
丙烷脫氫(PDH)工廠，提供丙烯加工業者，三個具體的優勢。首先，PDH 工廠，只生產一種產品，丙烯。丙烯加工工廠只對於丙烯加工感到興趣，但是並不想由石腦油列解，或汽油和燃料的煉油廠來生產乙烯(ethylene)或C4+產品。PDH工廠，主要投資在丙烯生產。其次，PDH 工廠的生產成本，主要源自於丙烷的費用。丙烷價格並不直接與石腦油價格或丙烯市場相關，因此，PDH 工廠允許大規模丙烯加工業者能建立多樣化的原料成本結構。最後，丙烯加工業者，雖然位於一些好地點，但是，沒有機會去使用丙烯相關的副產品。
基本上，丙烷脫氫(PDH)真正的目的，是在生產丙烯而不在副產品上。藉由輕微非選擇性的反應(minor non-selective reactions)，產生少量的氣體燃料，用於複雜的烯烴類(oleflex)，作為補充燃料氣，所以該少量的氣體是不需要銷售的。對於PDH 而言，其單一原料、單一產品的特點，是極具吸引力的，尤其是丙烯加工的生產商，他們希望整合丙烯的生產，成為一個安全而有成本效益的提供者。
2.5.2. 由天然氣或甲醇製造烯烴(MTO) (Natural Gas or Methanol to Olefins)
甲醇製造烯烴(Olefins)(MTO)是一個兩步驟的過程，先將天然氣(natural gas)或煤(coal)轉為甲醇(methanol)，再將甲醇轉為低碳數烯烴(light olefins)。甲醇製造烯烴(MTO)，是藉由天然氣或煤的市場擴張以及市場對乙烯(ethylene)、丙烯(propylene)及其加工的需求，來推動的。天然氣的價格一般不是由原油(crude oil)和石腦油(naphtha)的市場價格來決定，這使MTO 提供了另外一種途徑，提供烯烴(olefin)加工生產商對不同的原料，產生不同的成本結構。特別是當原油市場價格過高時， MTO 可以提供比石腦油裂解，更低的生產成本及更高的投資回報率。
2.5.3. 烯烴轉換 (Olefin Conversion)
每噸低碳烯烴(light olefin)，經過烯烴裂解(Olefin cracking)約可產生0.2 噸乙烯(ethylene)和0.8 噸丙烯(propylene)。由於非烯烴類(non-olefins)不發生裂解反應，所以乙烯(ethylene)和丙烯(propylene)產量將取決於低碳烯烴的組成。如果是一個使用蒸汽裂解的乙烯(ethylene)工廠，借助回收機制，低碳烯烴，除了可生產乙烯(ethylene)和丙烯(propylene)以外，還可產出C4+的產品。如果是一個使用石腦油裂解工廠，C4+產量的比例將會減少，而由低碳烯烴所生產的乙烯和丙烯的比例將會增加。
2.5.4. 蒸汽裂解 (Steam Cracking)
對於每噸低碳烯烴(light olefin)的生產，輕油裂解(Naphtha cracking)約可產生0.67 噸乙烯(ethylene)和0.33 噸的丙烯(propylene)。同時，還有約0.7 噸的C4+ 副產品可銷售，並帶來好的經濟效益。雖然輕油裂解不是生產丙烯的最好選擇，但仍屬丙烯生產的最大來源和競爭力的主要基準。
台灣的中國石油(Taiwan CPC)和台塑石化(Formosa Petrochemical)都以這樣的方式，裂解石腦油或輕油(naphtha)。
2.5.5. 液態催化裂解 (Fluid Catalytic Cracking, FCC)
對於每噸低碳烯烴(light olefin)的生產，傳統的液態催化裂解(FCC)，每單位通常可生產多達18 噸的C4+產品，和極少量的乙烯(ethylene)。在同樣的情況下，經由催化裂解，也僅能生產少量的丙烯。另一方面，透過石化液態催化裂解(Petro FCC)技術，每噸低碳烯烴只能產生2.4 噸的C4+產品。結果顯示，採用石化液態催化裂解(Petro FCC)技術，可生產更多高附加價值的石化產品，並且取代傳統生產汽車燃料的方法。除了高產值的丙烯，乙烯，和BTX，石化液態催化裂解技術，還大幅提高C4 和C5 烯烴(olefins)的產量。這部分的產量，可以歸因於ATOFINA/UOP 烯烴催化裂解裝置(ATOFINA/UOP Olefin Cracking unit)，以提高乙烯和丙烯的產量。烯烴裂解(olefin cracking)加上石化液態催化裂解(Petro FCC) 的技術，可將每噸低碳烯烴(light olefin)產生的C4+產品降低到約1.3 噸。
欲獲取更多知訊，請上ICIS 網站:
http://www.icis.com/home/default.aspx
2.6. 烯烴到聚烯烴 (Olefins to PP)
正如以前的報告中，烯烴(olefins)，是石化工業的主要產品，包括乙烯(ethylene)和丙烯(propylene)。其聚合後的產物，聚烯烴(polyolefin)，或更重要的塑膠商品原料，包括聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。
雖然聚丙烯和聚乙烯是最常見的，然而，其他共聚物(copolymer)產品，也是由這些烯烴類聚合後的產物，如乙丙橡膠(ethylene propylene rubber)和彈性體(elastomers)。
將烯烴(olefin)分子連結在一起，是透過聚合(polymerization)步驟完成的；過程中，需要高溫，有時，也需要高壓、催化劑或催化系統的配合。聚烯烴(polyolefin)，是透過鏈聚合反應（或稱為加成聚合反應）產生的；這是一種將多個烯烴加在一起的化學反應，使彼此形成長鏈分子，這些長鏈分子即是聚烯烴。
在生產過程中，聚烯烴可透過加工，加強其某一特點。例如，剛性或彈性。這些特性，不僅能決定聚丙烯和聚乙烯能製造出的產品種類，同時，也可以決定其製程的難易度。無論聚乙烯或聚丙烯是否具有剛性或彈性，生產過程將取決於原料的密度，以及原料在熔融態時，液化的程度。
原料的密度和流動性，是依據聚丙烯或聚乙烯的生產過程中，所施加的壓力總量而決定的。當低壓生產聚乙烯時，會產出較高密度的聚乙烯。這些基本材質上的微小粒子，將形成直的、且強大的分支(branch)，這將使聚合物更加密合，其產物將是更緊密的聚乙烯。如果使用高壓力去生產聚乙烯時，會產出較低密度的聚乙烯。這些基材的粒子，將形成由主支(branch)和分支(side branch)”
不直接地”混合而成，得到密度較低、重量較輕的聚乙烯。聚乙烯和聚丙烯的液體性質，則可依據所謂的熔體流動指數(Melt Flow Index, MFI)來定。所有這些特性和規格，是在聚合過程中來決定的；有時亦可用不同的“等級(grade)”來分級。
乙烯和丙烯都是以氣態形態輸入工廠的。當這些氣體聚合成聚乙烯或聚丙烯後，會是糊粥狀且溫暖的液體。這種糊粥狀的液體，經過擠壓，並穩定的由平板的孔洞流出；這線狀的聚乙烯或聚丙烯，由機器的另一側擠出，再以旋轉的刀片將其切割，形成大量白色、透明狀的顆粒。這些顆粒，即是被運送到各公司的原料。
實際上，由乙烯或丙烯氣體，製造剛性聚合物顆粒，似乎是困難的，但是，透過以下這些程序，能以較容易的方式，幫助理解這些概念。
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