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台灣異丙醇「再利用」市場概況

因緣際會受理化學溶劑相關廠商之委託，基於對產業研究的熱忱與好奇心，我們初步研究這個市場。本文主要提供給” 電子溶劑、尤其是異丙醇相關”領域中有興趣的讀者參考，為該廠商基礎研究中的一部分，如果有興趣的朋友可以聯繫我們，一起聊聊這個產業，我們也需要更多關於這個產業的資訊。


一、異丙醇IPA是什麽？
二、異丙醇市場概況
三、異丙醇工業化生產製程
四、異丙醇「再利用」之製程
五、光電半導體製程中的異丙醇廢料
六、異丙醇「再利用」成長率逐年攀升
七、台灣異丙醇「再利用」產能佈局概況：李長榮化工、長春集團


一、異丙醇IPA是什麽？

異丙醇(Isopropyl Alcohol)同時又稱為isopropanol、2-Propanol、Propan-2-ol或67-63-0，是一種有機溶劑，成分與酒精(乙醇)相仿，外觀無色，因為與水、脂肪與其他有機物互溶性佳，在工業、半導體、醫學、化妝品等領域都有大量溶劑之應用，甚至我們常見的乾洗手、漱口水、或清潔傷口的酒精棉片其主要成分亦為異丙醇。

同時，在有機化學品以及植物油酯的純化製程中也需要大量的異丙醇。

市場上常見的等級依照純度區分如99.9950%(電子級異丙醇)、99.9%(工業級異丙醇)或如70%(用於消毒劑、農藥、清洗劑等)。

異丙醇的CAS編號為67-63-0，其他相關的物質資訊可參考此頁。異丙醇可延伸出化學製造品如甲基異丁基酮（MIBK）、甲基異丁基甲醇(MIBC)、二異丁基甲酮(DIBK)，用於硝化棉、塗料等，舉例如台灣的異丙醇大廠李長榮化工在林園廠就不只是生產異丙醇，同時也有甲基異丁基酮（MIBK）等延伸產品。

二、異丙醇市場概況

異丙醇全球市場產值約在29~30億美元左右，根據Statista，異丙醇產量在過去幾年小幅增長趨勢會放大，2015年全球產量約203萬公噸，2021年來到220萬公噸左右，預估到2029年將來到273萬公噸。

以市場應用來說，醫學製藥、個人護理是前兩大應用板塊，合計超過應用市場一半以上的份額，工業及製程溶劑是成長最快的應用，尤其是電子級異丙醇市場(electronic grade IPA ，又稱IPA SE)，可用於半導體行業、PCB、LCD等清洗製程。

以區域來說中國佔全球產能30%，是最大的生產者，而美國是最大的消費地，

台灣亦是IPA的淨出口國，以2021年來說，台灣的異丙醇產品年出口總值約1億美元，進口約4,750萬美元(HS Code 29051220004)，最大出口國為中國(出口值約38百萬美元)，次大為印度(22百萬美元);而台灣最大IPA進口的國家為日本(約3,268萬美元)。

純粹以進出口價格比較，台灣向日韓進口的異丙醇產品單價(日本：USD $1,533/MT; 韓國：USD $1,244/MT)相較台灣出口之單價高(中國與印度分別為USD 1,175與USD 714)。當然，因為進出口報關資料包含不同純度的異丙醇，實際上與台灣異丙醇市場報價有差異。

如果以電子級與工業級來數，台灣內需市場的異丙醇需求約莫在3~5萬公噸間，未來或許將隨著半導體產能擴產而逐年增長到8萬公噸。

三、異丙醇工業化生產製程

廣泛使用的異丙醇工業生產製程是透過丙烯直接水合方式生產，上游廠商為石油廠，異丙醇製造廠向石油廠採購丙烯後，增加催化劑使之直接發生水合反應，生成異丙醇。

傳統製程較大的問題在於催化劑的價格、穩定性、使用壽命，對設備的腐蝕性，以及催化劑本身的回收問題，加上在半導體、工業製程中使用的高濃度異丙醇有回收問題，過往採用的回收方式是焚燒銷毀，在企業逐漸重視環保趨勢下，廠商有越來越重視異丙醇「再利用」的動機。

四、異丙醇「再利用」之製程

異丙醇高度易燃是一種危險的廢料，在台灣的廢棄物代碼中歸屬於C-0301，為「有害事業廢棄物大宗產量項目」對於貯存、清除、與運送等都有規範，清除與運送需要具有廢棄物清運處置服務供應商資格的廠商處理，而其處置方式亦需要列管與申報，處置方式可分為「自行處理」、「委託或共同處理」、或「再利用」等。

傳統的處置方式為焚化處理，而此指之所謂「再利用」指的是將工業製程中使用過的異丙醇廢料回收，重新純化達到較高純度的異丙醇重新使用的製程，這是屬於廢溶劑回收的一環。

五、光電半導體製程中的異丙醇廢料

台灣製造業中以光電半導體為異丙醇用量較大的板塊，思考異丙醇「再利用」之前，先釐清光電半導體製程中產出「異丙醇廢料」主要製程：
  1. 晶圓製造廠（如環球晶、合晶等）「晶圓切片切斷」、「粗晶片清洗」製程;
  2. 晶圓代工廠(如台積電、聯電、力積電等)的「清洗」製程;
  3. 液晶面板製造業中的「蝕刻」製程;
  4. 發光二極體廠(如用於LED/太陽能磊晶等)廠的「清洗製程」
近年晶圓製造廠、晶圓代工廠紛紛擴廠，尤其先進製程的單位晶圓廢棄物預估量會持續增長。

六、異丙醇「再利用」成長率逐年攀升

回到行政院環保署111年6月發佈的<110年廢棄物申報量統計報告>，包含以含水量<90%的異丙醇IPA、光阻劑兩者為大宗的C-0301共產出32萬公噸，其中，「清除機構」受理31萬公噸(年增12%)，其中申報焚化處理的有5.1萬公噸，「再利用機構」收受13.8萬公噸(年增21%)。

相較2020年清除機構受理量年增12%，而「再利用機構」收受量年增21%。
而單以新竹科學園區統計數據，民國100年委託公民營機構處理的C-0301廢溶劑共10,349公噸，110年已成長為35,420公噸。顯見此C-0301「委託清理」與「再利用」的數量亦在成長。

如果觀察台積電近年的企業社會責任報告書，台積電在2019年便針對先進製程中IPA廢液產出量上升，導致「低濃度異丙醇廢液」比例提高進行控管，啟動「異丙醇廢液減量」專案，此舉可提高「再利用」之效率。

可預期未來在ESG規範下，各廠亦有可能針對異丙醇之回收，調整、設計對應之流程，例如清洗流程中異丙醇與其它溶劑分流的設計，有機會提高異丙醇廢料的品質，以增加「再利用」的效率。

七、台灣異丙醇「再利用」產能佈局概況：李長榮化工、長春集團

台灣以傳統方式生產異丙醇的主要大廠為李長榮化工，透過向中油購買丙烯原料後製成異丙醇，供應予電子半導體廠、日本及印度製藥廠，國內市佔率60%，且具有電子級IPA產能，目前李長榮化工亦為7nm以下先進製程的EIPA惟二供應商之一(另一家為日商)。

李長榮化工異丙醇之生產基地位於高雄林園與大陸江蘇，以林園廠來說共1,501坪(110名員工)，包含IPA、MIBK、DMK、AA等產品年產量合計約15萬公噸，其中異丙醇之產能推估座落在5~6萬公噸以上，但由於部分是用於轉制其他化學製造品，實際用於市場銷售的異丙醇並沒有那麼多。

至於在異丙醇廢料「再利用」製造的部分，李長榮化工2021共回收4萬噸異丙醇廢液，產出4,000噸廢異丙醇加上3.6萬公噸工業用水，另外李長榮化工在中科預計投資3萬公噸IPA新廠之產能，其中回收之異丙醇未來至2025年產能希望增加三倍，推估約達1萬公噸左右，其餘或為採用傳統方法直接生產之產能。

除了李長榮化工外，台灣石化集團亦有每年約3萬公噸的異丙醇自製產能。

長春集團在2019年開始生產回收EIPA，未來預計在中科成立IPA Regeneration Plant，月處理量2,300公噸，預計產出EIPA 320公噸，換算年約3~4千公噸。
其中科的再利用廠預計與TSMC深度合作，自行研發共沸製程，預計在中科成立IPA Regeneration Plant，月處理量2,300 T。

其餘如尚達、耀鼎，亦有涉入C-0301之處理與再利用。

Reference:
《半導體廢棄物資源化技術手冊》
《110年廢棄物申報量統計報告》
《中科零廢中心循環經濟分享-電子級異丙醇純化技術介紹》-洪士博博士
《天賦「異丙」-電子級異丙醇循環回收技術》-陳立言、李茂賢
《園區環境保好資訊網》
《台積電108年度企業社會責任報告》
《台積電110年度企業社會責任報告》
《李長榮化公開說明書》

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