甲醇制烯烴技術(shù)中國(guó)專利申請(qǐng)狀況分析

【摘要】甲醇制烯烴是以煤或天然氣制得的甲醇為原料替代傳統(tǒng)石油路線生產(chǎn)乙烯、丙烯等低碳烯烴的工藝，有效地緩解石油緊缺局面，已經(jīng)成為石化產(chǎn)業(yè)研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)甲醇制烯烴技術(shù)的中國(guó)專利申請(qǐng)，從專利申請(qǐng)的年度分布、區(qū)域分布、主要申請(qǐng)人、技術(shù)構(gòu)成等方面進(jìn)行分析，并對(duì)我國(guó)相關(guān)企業(yè)的發(fā)展提出了建議。

【關(guān)鍵詞】甲醇；乙烯；丙烯；MTO；MTP；專利分析

一、引言

甲醇制烯烴是以煤或天然氣制得的甲醇為原料替代傳統(tǒng)石油路線生產(chǎn)乙烯、丙烯等低碳烯烴的工藝。目前，具有代表性的甲醇制烯烴生產(chǎn)技術(shù)主要分為MTO（甲醇制乙烯和丙烯）和MTP（甲醇制丙烯）兩類。甲醇制烯烴這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)辟了以非石油資源為原料生產(chǎn)烯烴的新途徑，不僅有效提高傳統(tǒng)煤炭的利用價(jià)值，還能滿足國(guó)內(nèi)烯烴產(chǎn)業(yè)的需求，而且可作為石化產(chǎn)業(yè)的重要補(bǔ)充，利于緩解石油緊缺的局面。

本文以涉及甲醇制烯烴技術(shù)的中國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)作為分析樣本，從專利申請(qǐng)的年度分布、區(qū)域分布、主要申請(qǐng)人、技術(shù)構(gòu)成等方面對(duì)甲醇制烯烴專利技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了分析，希望我國(guó)的相關(guān)企業(yè)能夠從中得到啟示和借鑒。

二、甲醇制烯烴技術(shù)中國(guó)專利申請(qǐng)狀況

檢索數(shù)據(jù)的截止日期為2013年12月31日，經(jīng)檢索、去重得到463篇專利申請(qǐng)。受專利公開(kāi)期限影響，本文中將不對(duì)2011年后數(shù)據(jù)降低原因進(jìn)行具體分析。

1、專利申請(qǐng)的年度數(shù)量分布狀況

甲醇制烯烴技術(shù)中國(guó)專利申請(qǐng)中，含金量較高的發(fā)明專利申請(qǐng)占大多數(shù)，反映了行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步。中國(guó)的甲醇制烯烴專利技術(shù)始于1992年，這是由于九十年代初期，我國(guó)首次成為原油凈進(jìn)口國(guó)，石油資源的短缺促進(jìn)了國(guó)內(nèi)對(duì)甲醇制烯烴技術(shù)代替石腦油制烯烴的研究。到2010年中石化上海石化研究院的SMTO技術(shù)（S代表Sinopec中石化）逐漸完善，神華集團(tuán)采用DMTO建設(shè)的180萬(wàn)噸甲醇制60萬(wàn)噸烯烴項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)車成功，同時(shí)美國(guó)UOP公司也在上世紀(jì)90年代末獨(dú)立完成了小型甲醇制烯烴實(shí)驗(yàn)裝置，采用UOP公司的MTO技術(shù)，法國(guó)道達(dá)爾石化在比利時(shí)費(fèi)盧依（Feluy，Beigium）建成全球首創(chuàng)的甲醇制烯烴中試裝置（MTO/OCP PDU），于2008年末建成啟動(dòng)，迎來(lái)了甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)在我國(guó)快速發(fā)展的黃金時(shí)機(jī)。

2、專利申請(qǐng)的區(qū)域分布狀況

我國(guó)貧油富煤和東南沿海化工企業(yè)對(duì)低碳烯烴需求量逐年增加推動(dòng)甲醇制烯烴技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)國(guó)外申請(qǐng)也逐漸進(jìn)入中國(guó)，且多是實(shí)力雄厚的大型企業(yè)，構(gòu)建的核心專利壁壘較多，對(duì)我國(guó)甲醇制烯烴技術(shù)實(shí)施產(chǎn)生影響不容小覷。

3、申請(qǐng)人類型分布

通過(guò)對(duì)該技術(shù)中國(guó)專利申請(qǐng)的申請(qǐng)人類型統(tǒng)計(jì)和分析可知，企業(yè)申請(qǐng)量占84%，科研院所占7%，高校占6%，個(gè)人占3%。企業(yè)對(duì)該技術(shù)的研究占到了絕大多數(shù)。目前的趨勢(shì)為企業(yè)聯(lián)合科研院所和高校對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究，需要國(guó)內(nèi)的企業(yè)進(jìn)一步增加科研投入，加大與科研院所和高校的合作，提高專利申請(qǐng)的技術(shù)含量。

4、主要申請(qǐng)人分析

專利申請(qǐng)量前十位中有七位均來(lái)自我國(guó)內(nèi)，國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)以公司為主體，可見(jiàn)，我國(guó)的企業(yè)和科研院所的科研人員的研發(fā)能力已經(jīng)達(dá)到了一定的高度。其中中石化上海石化研究院的專利申請(qǐng)量居首位，占全部申請(qǐng)的61%，處于領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)地位。

從甲醇制烯烴領(lǐng)域前十名申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)趨勢(shì)來(lái)看，專利申請(qǐng)集中在2000年以后，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)?jiān)?006年之后開(kāi)始活躍。?？松梨谧鳛槭澜缟鲜状翁岢鯩TO反應(yīng)的公司，從2000年至2005年，始終占據(jù)甲醇制烯烴領(lǐng)域中國(guó)申請(qǐng)的主要地位；從2006年開(kāi)始，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DMTO技術(shù)一次投料試車成功，因此2006年大連化物所申請(qǐng)量出現(xiàn)突增。此外，?？松梨谠谥袊?guó)早期申請(qǐng)中所占比重較高；環(huán)球油品公司和道達(dá)爾弗呂公司在華申請(qǐng)的專利布局較完善，仍是甲醇制烯烴領(lǐng)域國(guó)內(nèi)企業(yè)較有影響力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

5、針對(duì)主要申請(qǐng)人中石化上海石化研究院的分析

由于中石化上海石化研究院與其他申請(qǐng)人相比，專利申請(qǐng)數(shù)量相差較大，為便于準(zhǔn)確表述，將中石化上海石化研究院的技術(shù)分布單獨(dú)分析如下：中石化上海石化研究院的研究重點(diǎn)在于SMTO技術(shù)。使用的催化劑以SAPO-34分子篩為主要活性成分，使用流化床反應(yīng)器，工藝過(guò)程可分為催化劑的反應(yīng)-再生系統(tǒng)和反應(yīng)器分離系統(tǒng)兩部分。其開(kāi)發(fā)的SMTO-1催化劑在循環(huán)流化床平穩(wěn)運(yùn)行2000h，甲醇轉(zhuǎn)化率≥99. 8%，乙烯和丙烯的選擇性≥80%。中石化上海石化研究院在MTO工藝的專利申請(qǐng)中，已授權(quán)專利為70件，占MTO已結(jié)案卷的93.3%；在MTP工藝的專利申請(qǐng)中，已授權(quán)專利為14件，占MTP已結(jié)案卷的100%。中石化上海石化研究院非常重視專利申請(qǐng)的布局，主要研發(fā)方向是MTO，在MTP工藝方向同樣采取了較大力度研發(fā)。

6、國(guó)內(nèi)甲醇制烯烴工藝及工業(yè)化發(fā)展

目前國(guó)內(nèi)甲醇制烯烴工藝以及工業(yè)化如下：

三、對(duì)我國(guó)發(fā)展甲醇制烯烴技術(shù)的發(fā)展建議

通過(guò)上述對(duì)甲醇制烯烴技術(shù)中國(guó)專利申請(qǐng)的分析，筆者得出如下結(jié)論：（1）由于我國(guó)石油資源匱乏，對(duì)外依存度較高，因此近十年國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)甲醇制烯烴技術(shù)的研發(fā)熱情以及申請(qǐng)量明顯高于國(guó)外申請(qǐng)人。（2）申請(qǐng)人主要為實(shí)力雄厚的大型石化企業(yè)，而國(guó)內(nèi)大學(xué)以及科研機(jī)構(gòu)的相關(guān)專利申請(qǐng)量較少，專利布局薄弱。（3）目前國(guó)內(nèi)主要研發(fā)方向?yàn)镸TO技術(shù)，對(duì)MTP的研發(fā)明顯較少。

針對(duì)上述分析和結(jié)論，筆者對(duì)我國(guó)甲醇制烯烴專利技術(shù)的發(fā)展提出如下建議：（1）我國(guó)相關(guān)企業(yè)需要加大在甲醇制烯烴領(lǐng)域的研發(fā)投入，同時(shí)在企業(yè)中成立專門的知識(shí)產(chǎn)權(quán)機(jī)構(gòu)，提高專利申請(qǐng)的撰寫(xiě)水平，并結(jié)合實(shí)際情況制定長(zhǎng)期發(fā)展的專利戰(zhàn)略[3]。對(duì)于重大科研成果，及時(shí)提出專利申請(qǐng)以保護(hù)自主核心技術(shù)，之后圍繞核心專利繼續(xù)創(chuàng)新研發(fā)并申請(qǐng)外圍專利，構(gòu)建專利網(wǎng)。（2）企業(yè)通常具有雄厚的資金和設(shè)備支持，而高校則更關(guān)注前沿技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)聯(lián)合科研院所和高校有助于對(duì)技術(shù)的攻堅(jiān)和持續(xù)研發(fā)[4]。（3）由于全球丙烯年均需求增長(zhǎng)率高于乙烯的年均需求增長(zhǎng)率，因此增產(chǎn)丙烯成為全球石化工業(yè)重要生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展動(dòng)向，我國(guó)研發(fā)人員應(yīng)加大對(duì)MTP工藝的研發(fā)，聯(lián)系市場(chǎng)需求，促進(jìn)MTO與MTP技術(shù)均衡發(fā)展。

四、結(jié)語(yǔ)

甲醇制烯烴技術(shù)不但是石油化工產(chǎn)業(yè)的重要補(bǔ)充，也非常適合我國(guó)貧油富煤的國(guó)情，隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)乙烯、丙烯及其下游產(chǎn)品的需求增加，我國(guó)的相關(guān)研究人員應(yīng)該抓住發(fā)展機(jī)遇，不斷加大研發(fā)力度，重視專利分析，努力提高自身的研發(fā)能力，制定合理的知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，有意識(shí)的進(jìn)行專利布局，為我國(guó)的能源可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)上的保障。

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