國(guó)內(nèi)乙酸加氫制乙醇技術(shù)的專利申請(qǐng)狀況

趙愈林(國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心， 江蘇 蘇州 215016)

0 前言

乙酸加氫制乙醇反應(yīng)的機(jī)理是乙酸經(jīng)催化加氫先還原成乙醛，乙醛進(jìn)一步催化還原得到乙醇。反應(yīng)過(guò)程中未反應(yīng)的乙酸和產(chǎn)物乙醇能發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙醋，而少量乙醇產(chǎn)物會(huì)發(fā)生分子間脫水，生成少量的乙醚，總反應(yīng)的主產(chǎn)物為乙醇和乙酸乙酯。除此之外，乙酸會(huì)發(fā)生脫羧基反應(yīng)，從而有很少量CH4和CO2生成，加氫過(guò)程發(fā)生脫羰基反應(yīng)會(huì)有CH4、CO、H2O生成[1-3]。

隨著對(duì)乙酸催化加氫制乙醇研究的深入，美國(guó)塞拉尼斯公司、國(guó)際人造絲公司、英國(guó)石油公司等公司過(guò)去幾年向中國(guó)、美國(guó)、歐洲等專利局申請(qǐng)了大量關(guān)于乙酸加氫制乙醇的專利申請(qǐng)，并且塞拉尼斯公司已經(jīng)應(yīng)用其專利技術(shù)在中國(guó)南京和珠海生產(chǎn)工業(yè)乙醇[4-6]，國(guó)內(nèi)的企業(yè)和科研院所也展開了相關(guān)研究并取得了一定的成績(jī)。

本文以中國(guó)專利數(shù)據(jù)庫(kù)中公開的乙酸加氫制乙醇技術(shù)專利申請(qǐng)為研究對(duì)象，檢索數(shù)據(jù)的截止日期是2015年7月9日，利用分類號(hào)C07C29/149 and C07C31/08、關(guān)鍵詞乙酸、醋酸、acetic acid在上述數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索，經(jīng)檢索、其中得到156件國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)。下面對(duì)國(guó)內(nèi)乙酸加氫制乙醇技術(shù)專利申請(qǐng)進(jìn)行分析。

1 專利申請(qǐng)的年度分布

乙酸直接非均相加氫制乙醇技術(shù)專利最早在1982年，國(guó)內(nèi)相關(guān)最早申請(qǐng)出現(xiàn)在1987年。在2008年之前，乙酸直接非均相加氫制乙醇技術(shù)處于起步階段，1982～1988年間總共只有9件申請(qǐng)；從2008年至2012年專利申請(qǐng)量迅速上升，到2012年達(dá)到了專利申請(qǐng)量最高的53件，這一趨勢(shì)在世界范圍內(nèi)和國(guó)內(nèi)都是一致的。造成這一期間專利申請(qǐng)量急劇上升的主要原因有三個(gè)方面：第一，全球金融危機(jī)的爆發(fā)倒逼了各市場(chǎng)主體的研發(fā)與創(chuàng)新；第二，乙醇作為可再生液體燃料的代表可以降低對(duì)石油資源的依存度并減少溫室氣體和污染物的排放；第三，醋酸產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩，亟需開發(fā)有競(jìng)爭(zhēng)力的下游產(chǎn)品。

2 申請(qǐng)人類型分布

國(guó)內(nèi)乙酸加氫制乙醇技術(shù)專利申請(qǐng)中企業(yè)申請(qǐng)量占據(jù)80%，之后依次為科研院所占10%、企業(yè)與科研院所或高校的聯(lián)合申請(qǐng)占5%、高校占4%、個(gè)人占1%?？梢姡谠摷夹g(shù)領(lǐng)域，企業(yè)對(duì)該技術(shù)的研究占據(jù)了絕大多數(shù)。其主要原因是乙酸直接非均相加氫制乙醇技術(shù)的研究需要比較大的科研投入，個(gè)人和普通中小企業(yè)難以負(fù)擔(dān)，而中國(guó)石油化工股份有限公司、中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所這類大型企業(yè)和科研單位在技術(shù)和資金上都占有對(duì)乙酸加氫制乙醇技術(shù)進(jìn)行研究的優(yōu)勢(shì)。另外能源壓力和巨大的市場(chǎng)也是相關(guān)企業(yè)在乙酸加氫制乙醇技術(shù)進(jìn)行研發(fā)的主要?jiǎng)恿Α?/p>

3 主要申請(qǐng)人分析

國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)量從2011年后開始活躍，中國(guó)石油化工股份有限公司于2012年首次提交了乙酸加氫制乙醇技術(shù)的專利申請(qǐng)并且一年內(nèi)申請(qǐng)了15件，隨后江蘇索普(集團(tuán))有限公司、上海浦景化工技術(shù)有限公司、中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、廈門大學(xué)等公司和科研院所申請(qǐng)了一系列有關(guān)乙酸加氫制乙醇技術(shù)的專利，由此帶動(dòng)了中國(guó)申請(qǐng)人在這一技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的突起，從2011年至今，國(guó)內(nèi)的相關(guān)專利申請(qǐng)以每年近10%的增速在增加，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人相對(duì)于國(guó)外申請(qǐng)人對(duì)乙酸直接加氫制乙醇技術(shù)的研究呈后起直追的態(tài)勢(shì)，并逐步縮小與國(guó)外申請(qǐng)人的技術(shù)差距。

另外，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人走了一條與國(guó)外申請(qǐng)的人對(duì)乙酸加氫制乙醇技術(shù)研究的不同線路，主要表現(xiàn)在催化劑的研究方面，以塞拉尼斯和國(guó)際人造絲為代表的申請(qǐng)人側(cè)重于以鈀、鉑、鎳等貴金屬加氫催化劑的研究，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人則側(cè)重于以銅、鈷為主要活性成分的加氫催化劑研究，如中國(guó)石油化工股份有限公司公開號(hào)為CN103785412A公開了以鈷元素、第二金屬元素為活性組分的催化劑，其中鈷元素的含量占催化劑總重的15wt%～50wt%，第二金屬元素選自銀、銅、鋅、鈀、鉑、鎳中的至少一種，其含量占催化劑總重的0.1wt%～25wt%。正是這種差異化的研究路線，既適應(yīng)了我國(guó)的國(guó)情，也使得我國(guó)關(guān)于乙酸加氫制乙醇技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)對(duì)乙醇巨大消費(fèi)需求與乙醇供應(yīng)能力不足的矛盾在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)仍然存在，這為乙酸加氫制乙醇技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了很好的市場(chǎng)機(jī)遇。要實(shí)現(xiàn)乙酸加氫制乙醇的大規(guī)模工業(yè)化發(fā)展，有待于乙酸催化加氫制乙醇技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與完善，一方面是為了降低催化劑成本，另一方面是不斷優(yōu)化乙酸的轉(zhuǎn)化率和乙醇的選擇性。我國(guó)在技術(shù)領(lǐng)域雖然起步較國(guó)外晚，但研究方向多樣化，同時(shí)體現(xiàn)出產(chǎn)學(xué)研的緊密結(jié)合性，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)乙酸直接加氫制乙醇技術(shù)的工業(yè)化提供了厚實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]曾清湖，高雅娜.乙醇制備工藝路線研究進(jìn)展[D].第十屆全國(guó)工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用.年會(huì)論文集，2010，1(1):98-100.

[2]高珠,蘇海蘭，孫淑英.乙酸加氫制乙醇技術(shù)發(fā)展與前景[J]. 科技前沿，2010，1(1):27-30.