甲醇制烯烴技術(shù)國(guó)外主要企業(yè)在美日歐地區(qū)專利布局狀況分析

【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，既有利于緩解石油緊缺的局面，又為石化企業(yè)轉(zhuǎn)型開辟了新的方向，已成為近些年業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。本文針對(duì)國(guó)外主要企業(yè)在美國(guó)、日本、歐洲地區(qū)專利布局現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)我國(guó)甲醇制烯烴領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)提出了專利布局建議。

【關(guān)鍵詞】甲醇；乙烯；丙烯；MTO；MTP；專利分析

一、引言

乙烯和丙烯為代表的低碳烯烴是重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料，隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，對(duì)低碳烯烴的需求日益增長(zhǎng)[1]。目前的工業(yè)生產(chǎn)中，低碳烯烴的生產(chǎn)基本上來自石油路線，消耗大量石油資源。由美孚公司研發(fā)的甲醇制烯烴技術(shù)開創(chuàng)了以非石油資源為原料生產(chǎn)烯烴的新途徑，并且可以作為石化企業(yè)的重要補(bǔ)充，既有利于緩解石油緊缺的局面，又為石化企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展開辟了新的方向。目前，具有代表性的甲醇制烯烴技術(shù)分為MTO（甲醇制乙烯、丙烯）和MTP（甲醇制丙烯）兩類[2]。

通過對(duì)背景技術(shù)和專利申請(qǐng)人排名的分析，本文選出了在甲醇制烯烴領(lǐng)域研究時(shí)間以及重點(diǎn)技術(shù)掌握較多的十名國(guó)外主要申請(qǐng)人，通過對(duì)它們?cè)诿绹?guó)、日本、歐洲的專利申請(qǐng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，希望能夠幫助國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)快速掌握甲醇制烯烴核心技術(shù)的分布，并為國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)在國(guó)外重點(diǎn)區(qū)域?qū)＠季痔峁﹨⒖肌?/p>

二、甲醇制烯烴技術(shù)國(guó)外主要申請(qǐng)人在美日歐專利申請(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。

2.1主要申請(qǐng)人在美日歐申請(qǐng)發(fā)展趨勢(shì)分析

2.1.1國(guó)外主要申請(qǐng)人在美日歐申請(qǐng)量總體趨勢(shì)分析

如圖2-1所示，從甲醇制烯烴領(lǐng)域國(guó)外專利申請(qǐng)趨勢(shì)來看，國(guó)外甲醇制烯烴專利技術(shù)的發(fā)展始于1974年，這主要是由于石油危機(jī)使得1974年國(guó)際石油價(jià)格由每桶1.8美元突破每桶10美元，油價(jià)的突然攀升導(dǎo)致各大石油公司開始著眼于石油替代能源的研究；之后幾年申請(qǐng)量一直較少，到70年代末開始快速增長(zhǎng)，80年代初期申請(qǐng)量有較大提升，八十年代末至整個(gè)九十年代，國(guó)際石油價(jià)格經(jīng)歷了十幾年的低迷，各大石油公司基本放緩了對(duì)甲醇制烯烴技術(shù)的研究，因而九十年代申請(qǐng)量減少至個(gè)位數(shù)；從2002年起，國(guó)際油價(jià)一路攀升，因而從2002年至2007年，專利申請(qǐng)量也相應(yīng)迅速增長(zhǎng)；然而2008年下半年金融危機(jī)油價(jià)暴跌到32.40美元/桶，2008年專利申請(qǐng)量突然驟減至僅有11件。從2009年起，全球經(jīng)濟(jì)脆弱復(fù)蘇，油價(jià)繼續(xù)走高，專利申請(qǐng)量有小幅度的增加，增加幅度緩慢的原因主要是由于近些年來，國(guó)際油價(jià)與煤炭?jī)r(jià)格關(guān)聯(lián)度越來越高，研發(fā)投入需考慮因素增多。

由此可以看出，美日歐地區(qū)主要研發(fā)企業(yè)對(duì)甲醇制烯烴技術(shù)的研發(fā)投入幾乎完全與原油價(jià)格成正比，原油價(jià)格過高時(shí)，各大研發(fā)企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)投原油替代品的研發(fā)，而原油價(jià)格一旦下降，各大研發(fā)企業(yè)便迅速抽離資金繼續(xù)使用原油。此外，本國(guó)的煤和石油儲(chǔ)量也會(huì)影響到該國(guó)對(duì)于甲醇制烯烴技術(shù)研發(fā)。

2.1.2國(guó)外主要申請(qǐng)人在美日歐申請(qǐng)量按年代分布分析

從圖2-7中可以看出，AGEN公司在八十年代對(duì)甲醇制烯烴技術(shù)進(jìn)行了少量申請(qǐng)，而從1991年之后，則已經(jīng)完全退出了該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)。巴斯福公司從74年起開始對(duì)甲醇制烯烴技術(shù)進(jìn)行研究，七十年代末到八十年代初申請(qǐng)量有所增長(zhǎng)，而從84年一直到2000年中間十幾年實(shí)際申請(qǐng)量為零，而從2001年起又再次斷續(xù)有申請(qǐng)。美孚石油公司從1974年起便一直是甲醇制烯烴領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，享有較長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)壟斷優(yōu)勢(shì)，但專利申請(qǐng)年限較早，已接近或超過30年，很多專利可能已經(jīng)失效或臨近失效，可以作為借鑒或直接使用；1999年?？松凸九c美孚石油公司合并后，申請(qǐng)量從2002-2007年間劇增，2008年受世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)石油價(jià)格暴跌影響，申請(qǐng)量大幅度回落，至今每年均保持低量穩(wěn)定申請(qǐng)。此外德國(guó)魯奇、日本三菱、法國(guó)道達(dá)爾，殼牌等公司申請(qǐng)量均較少，主要集中在近期，擁有的新技術(shù)較多。而美國(guó)環(huán)球油品公司從1984年起一直持續(xù)對(duì)甲醇制烯烴技術(shù)進(jìn)行研究，申請(qǐng)量穩(wěn)定且呈逐步增長(zhǎng)趨勢(shì)，相對(duì)于其他公司屬于強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

2.2國(guó)外主要申請(qǐng)人在美日歐申請(qǐng)區(qū)域分布分析

從甲醇制烯烴領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)地區(qū)分布中可以看出，美國(guó)的申請(qǐng)量最大，占國(guó)外主要申請(qǐng)人專利申請(qǐng)總量的85%，占據(jù)該技術(shù)領(lǐng)域的顯著優(yōu)勢(shì)地位，在MTO技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位；歐洲的專利申請(qǐng)量居第二位，并且在MTP技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研發(fā)，積累了較多的優(yōu)勢(shì)技術(shù)，占據(jù)重要的地位；日本的申請(qǐng)量最小，僅占到國(guó)外主要申請(qǐng)人專利申請(qǐng)總量的3%?？梢姼餮邪l(fā)機(jī)構(gòu)非常重視甲醇制烯烴技術(shù)在美國(guó)和歐洲的專利布局。

2.3主要申請(qǐng)人在美日歐地區(qū)專利申請(qǐng)工藝分析

在美國(guó)的專利申請(qǐng)中，甲醇制烯烴工藝的主要研發(fā)方向?yàn)镸TO甲醇制乙烯和丙烯，MTO申請(qǐng)量占美國(guó)總申請(qǐng)量的26%，而MTP甲醇制丙烯專利申請(qǐng)量?jī)H占美國(guó)申請(qǐng)量的1%；裝置方面流化床申請(qǐng)量占24%，固定床占18%，催化劑方面SAPO系列分子篩的申請(qǐng)量占19%，ZSM-5分子篩的申請(qǐng)量占12%；可見在甲醇制烯烴的技術(shù)研發(fā)中，美國(guó)的主流研發(fā)方向傾向于使用流化床以及SAPO系列分子篩；MTP技術(shù)非常薄弱，僅有很少的申請(qǐng)量是MTP方向。

在日本的專利申請(qǐng)中，工藝的主要研發(fā)方向同樣為MTO，MTO申請(qǐng)量占日本總申請(qǐng)量的27%，而MTP申請(qǐng)量為0；裝置以及催化劑的申請(qǐng)量相對(duì)比較均衡，流化床占25%，固定床占20%，催化劑中SAPO系列占15%，ZSM-5占13%?？梢娙毡驹诩状贾葡N領(lǐng)域研發(fā)方向僅為MTO，在MTP方向申請(qǐng)為空白，我國(guó)相關(guān)企業(yè)在日本進(jìn)行專利布局時(shí)，可以重點(diǎn)考慮上述情況。

在歐洲的專利申請(qǐng)中，工藝的主要研發(fā)方向?yàn)镸TO，MTO申請(qǐng)量占?xì)W洲總申請(qǐng)量的31%，而MTP專利申請(qǐng)量?jī)H占?xì)W洲申請(qǐng)量的2%；裝置方面流化床申請(qǐng)量占16%，固定床占23%，SAPO系列分子篩的申請(qǐng)量占19%，ZSM-5分子篩的占7%；可見在甲醇制烯烴的技術(shù)研發(fā)中，歐洲的主流研發(fā)方向傾向于使用固定床和ZSM-5，流化床和SAPO系列分子篩的研發(fā)明顯較少；歐洲的專利布局中MTP技術(shù)同樣非常薄弱，申請(qǐng)量?jī)H有4件；德國(guó)魯奇公司雖然是MTP技術(shù)的創(chuàng)始人，但在專利保護(hù)方面布局并不完善。

三、對(duì)我國(guó)相關(guān)企業(yè)發(fā)展甲醇制烯烴技術(shù)的建議

通過對(duì)全球甲醇制烯烴領(lǐng)域主要申請(qǐng)人在美國(guó)、日本和歐洲地區(qū)專利申請(qǐng)的分析，筆者總結(jié)如下：

3.1跨國(guó)公司占據(jù)重要的技術(shù)地位，國(guó)內(nèi)企業(yè)面臨挑戰(zhàn)嚴(yán)峻

國(guó)外石油巨頭對(duì)甲醇制烯烴技術(shù)的研發(fā)投入幾乎完全與原油價(jià)格成正比。合并后的埃克森美孚石油公司占據(jù)國(guó)外主要申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)總量的77%，環(huán)球油品公司專利申請(qǐng)量占國(guó)外主要申請(qǐng)人專利申請(qǐng)總量的16%，占據(jù)該技術(shù)領(lǐng)域的顯著優(yōu)勢(shì)地位；MTP技術(shù)的核心專利技術(shù)幾乎均掌握在德國(guó)魯奇公司手中，其他企業(yè)在MTP方向尚未有較大的突破，因此也導(dǎo)致了在MTP方向研發(fā)的暗淡；我國(guó)相關(guān)企業(yè)應(yīng)加大在甲醇制烯烴領(lǐng)域的研發(fā)投入，結(jié)合實(shí)際情況制定適合自身長(zhǎng)期發(fā)展的專利戰(zhàn)略。

3.2國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)應(yīng)注重在國(guó)外的專利布局，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重視

國(guó)際先進(jìn)企業(yè)都非常注意國(guó)際申請(qǐng)的針對(duì)性，其在美日歐提交的申請(qǐng)多達(dá)幾千件。可見國(guó)際先進(jìn)企業(yè)都把國(guó)際申請(qǐng)與目標(biāo)市場(chǎng)緊密聯(lián)系，我國(guó)企業(yè)在國(guó)際化進(jìn)程中可以借鑒這一點(diǎn)。此外，還應(yīng)不斷提高企業(yè)的專利意識(shí)和對(duì)專利制度的運(yùn)用能力，引進(jìn)和培養(yǎng)懂技術(shù)、高素質(zhì)的專利人才，加強(qiáng)自主研發(fā)能力，關(guān)注重要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的專利申請(qǐng)以及布局情況，增強(qiáng)自身在國(guó)際市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

3.3專利布局急需完善，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)MTP工藝研發(fā)的關(guān)注

目前甲醇制烯烴領(lǐng)域的主要研發(fā)方向?yàn)镸TO技術(shù)，對(duì)MTP的研發(fā)明顯較少，近年來，丙烯的需求量年增長(zhǎng)率逐漸超過了乙烯需求量的年增長(zhǎng)率，基本可以預(yù)測(cè)，在未來幾十年中，丙烯需求量將逐步上升，因此抓住時(shí)機(jī)提前占據(jù)美日歐地區(qū)MTP市場(chǎng)以及MTP研發(fā)空白區(qū)域，完善專利布局則是我國(guó)相關(guān)企業(yè)需要關(guān)注的；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)，在核心專利已被外國(guó)企業(yè)占領(lǐng)的情況下，可以采取申請(qǐng)較多的外圍專利包圍核心專利的策略，構(gòu)建密集的專利網(wǎng)。

四、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)通過快速發(fā)展已經(jīng)掌握了初步數(shù)量的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在部分技術(shù)領(lǐng)域有所突破，但我國(guó)企業(yè)所掌握的關(guān)鍵技術(shù)仍然十分有限，技術(shù)路線較為單一，專利布局不夠完善，尚未形成與產(chǎn)業(yè)相適應(yīng)的產(chǎn)業(yè)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。因此我國(guó)甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)在未來發(fā)展過程中，對(duì)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題還必須引起高度的重視。

參考文獻(xiàn)

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