基于專利分析的煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)發(fā)展態(tài)勢分析 *

杜 偉 賈宇寧 王春博 蔡 睿

（中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，大連 116023）

碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的推進將帶來廣泛而深刻的變革，對我國能源領(lǐng)域科技發(fā)展提出了更高要求?！案幻?、貧油、少氣”的能源資源稟賦和現(xiàn)有的能源基礎(chǔ)設(shè)施決定了我國以化石能源，特別是以煤為主的能源結(jié)構(gòu)還需持續(xù)較長一段時間［1］。我國的現(xiàn)代煤化工實現(xiàn)了從示范到產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，煤炭直接液化、煤炭間接液化、煤制烯烴、煤氣化、煤制乙二醇等一批具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)代煤化工關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和裝備研制取得突破［2］?！笆奈濉睍r期是建設(shè)現(xiàn)代化煤炭經(jīng)濟體系、推動煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要時期，亟需通過關(guān)鍵核心技術(shù)的創(chuàng)新推動能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

而專利信息與技術(shù)創(chuàng)新之間存在著緊密關(guān)聯(lián)，因?qū)＠莫氄夹院凸_性特點能夠突破技術(shù)壁壘和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的局限，是用來全面分析戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù)的有效手段。結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新的其他表現(xiàn)形式，如國家科學(xué)技術(shù)進步獎［3］突破的關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)專利信息，可以確定煤炭轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的定位和發(fā)展方向，尋找國內(nèi)技術(shù)不足和國外專利空白點，推進低碳項目合作、規(guī)避知識產(chǎn)權(quán)糾紛和侵權(quán)風(fēng)險，對于提高國內(nèi)煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)綜合創(chuàng)新能力和國際競爭力具有重要作用。

1 煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)總體態(tài)勢分析

參考《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016—2030）》《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》等能源政策動向，立足“十四五”煤炭清潔高效利用技術(shù)創(chuàng)新行動，與技術(shù)專家進行了技術(shù)分解的研討，最終形成了表1煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域技術(shù)分類，共含4個一級技術(shù)領(lǐng)域、11個二級技術(shù)分類。

表1 煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化檢索策略Tab.1 Searching Strategy of Clean and Efficient Coal Conversion

分析對象為申請日為2000年1月1日—2022年5月15日的全球煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域?qū)＠?，分析?shù)據(jù)來源于incoPat全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫，檢索時間為2022年5月15日。經(jīng)過篩選和人工去噪后得到共計11416條數(shù)據(jù)，簡單同族合并7963項專利。

1.1 專利申請趨勢

如圖1所示，目前煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域創(chuàng)新呈現(xiàn)出先增長后降低的趨勢。2000—2007年，專利申請量較為平穩(wěn)，且量較小，始終保持在200件以內(nèi)；2007—2016年，專利申請量逐年遞增，技術(shù)創(chuàng)新非常活躍，創(chuàng)新水平不斷提高；2017年后，專利年度申請量開始下降，在2019年有小幅回升但整體創(chuàng)新動力不足（因?qū)＠暾埞_存在最長18個月的時滯，2020、2021年的專利申請數(shù)量僅供參考）。

圖1 煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域?qū)＠暾堏厔軫ig.1 Patent Application Trends of Clean and Efficient Coal Conversion

1.2 專利技術(shù)來源地

煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)創(chuàng)新熱度一直較高，中國是該技術(shù)全球?qū)＠暾埖闹饕獊碓磭?，專利申請總量?404項遙遙領(lǐng)先其他國家，占全球?qū)＠暾埧偭?0.42%。第二梯隊包括美國（476項）、日本（327項），專利申請量在300～500項之間；韓國（175項）、德國（99項）與俄羅斯（98項）屬第三梯隊。從圖2可以看出，不同國家在煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化的四個領(lǐng)域發(fā)展各有側(cè)重，而且差異較大。中國和德國在四個領(lǐng)域都有創(chuàng)新活動，且發(fā)展相對平衡；美國和韓國以煤制油高端化技術(shù)研發(fā)為主，而先進煤氣化技術(shù)和煤制油高端化技術(shù)研發(fā)較少；日本主攻污染物協(xié)同控制技術(shù)；俄羅斯重視煤制油高端化技術(shù)，先進煤氣化技術(shù)仍然是空白。

圖2 煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)來源地Fig.2 Patent Technical Origin of Clean and Efficient Coal Conversion

1.3 國內(nèi)外領(lǐng)先專利申請人

煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域全球前15位專利申請人如圖3所示，包含了國外企業(yè)、國內(nèi)企業(yè)、高校院所三類創(chuàng)新主體。其中，日本企業(yè)三菱集團是唯一外國機構(gòu)。其余的14個中國機構(gòu)中，排名前3的都是國內(nèi)化石能源龍頭企業(yè)，專利申請量在100項以上，可以看出企業(yè)是煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的主力軍。另外，以中國科學(xué)院、太原理工大學(xué)為代表的高校院所也是不可忽視的創(chuàng)新主體。由此可見，我國在煤炭轉(zhuǎn)化領(lǐng)域具有一定的實力，掌握著關(guān)鍵核心技術(shù)，為了充分激發(fā)創(chuàng)新活力，國內(nèi)創(chuàng)新主體積極采取措施保護這些核心技術(shù)，龍頭企業(yè)對煤炭轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)保護運用的貢獻突顯。

圖3 煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域?qū)＠暾埲薋ig.3 Patent Applicants of Clean and Efficient Coal Conversion

在先進煤氣化技術(shù)領(lǐng)域，中國石油化工集團、新奧科技發(fā)展有限公司、中國華能集團的專利申請量位于前3位，中國另有三所大學(xué)進入前10位，中國的企業(yè)和大學(xué)競爭優(yōu)勢明顯；在煤制油高端化技術(shù)領(lǐng)域，中國石油化工集團、中國石油天然氣集團、神華集團有限責(zé)任公司位于前3位，中國石油化工集團以139項專利遙遙領(lǐng)先于其他機構(gòu)；北京神霧環(huán)境能源科技集團和中國石油化工集團在低階煤分質(zhì)利用技術(shù)領(lǐng)域研究集中度比較高，對于后續(xù)技術(shù)領(lǐng)域的工業(yè)化、市場化具有一定的優(yōu)勢；在污染物協(xié)同控制技術(shù)領(lǐng)域，國際化趨勢明顯，日本三菱集團處于領(lǐng)先地位，投入了較多研發(fā)要素，特別是其在脫硝設(shè)備、電氣集塵裝置、脫硫裝置、煙氣脫汞領(lǐng)域均具有較強競爭力，擁有許多重要專利，另一個來自日本的巴布科克日立公司，其自主研發(fā)生產(chǎn)的選擇性催化還原（Selective Catalytic Reduction，SCR）脫硝系統(tǒng)和催化劑已廣泛應(yīng)用于國際市場，沙特阿拉伯國家石油公司和法國石油研究院也有多年研究經(jīng)驗（表2）。

表2 煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化子領(lǐng)域?qū)＠暾埲薚OP10Tab.2 Top10 Patent Applicants of Clean and Efficient Coal Conversion

1.4 全球?qū)＠蔂顟B(tài)分布及活躍率

如圖4所示，煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化相關(guān)專利活躍率（處于“有效”“審中”狀態(tài)的專利申請量占本技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭康谋嚷剩┛傮w水平較低，在各技術(shù)領(lǐng)域都處于44.82%～73.78%范圍內(nèi)，反映出煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域發(fā)展時間較長、技術(shù)積累相對較豐富。研發(fā)活動最活躍（專利活躍率65%以上）的技術(shù)領(lǐng)域依次有水煤漿與煉廠廢棄物共氣化技術(shù)（73.78%）、粉煤加壓氣化技術(shù)（69.66%）、粉煤熱解與氣化一體化技術(shù)（67.92%）、煤油共加氫制特種燃料油技術(shù)（66.17%）、煤化工轉(zhuǎn)化過程中廢水協(xié)同凈化技術(shù)（65.80%），都屬于煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域中研發(fā)熱度高、高價值專利技術(shù)積累豐富的領(lǐng)域。相比之下，煤炭間接液化生產(chǎn)超清潔燃料技術(shù)領(lǐng)域的專利申請存活質(zhì)量與權(quán)利穩(wěn)定性相對較差，活躍率僅有44.82%。

圖4 煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域全球?qū)＠蔂顟B(tài)及活躍率Fig.4 Patent Legal Status and Activity Rate of Clean and Efficient Coal Conversion

2 中國煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)構(gòu)成

結(jié)合專利技術(shù)來源地分析可知，中國是煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)全球?qū)＠暾埖闹饕獊碓磭?，專利申請量占全球?qū)＠暾埧偭?0%以上。我國作為產(chǎn)煤大國，煤炭資源豐富，煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化利用在技術(shù)層面、規(guī)模層面均處于國際領(lǐng)先地位，“十三五”期間在煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化利用領(lǐng)域就部署了一批重大項目，“十四五”期間，特別是國家實施“雙碳”戰(zhàn)略的背景下，推動現(xiàn)代煤化工向清潔高效綠色低碳發(fā)展，激發(fā)了中國在煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化方面的創(chuàng)新活力，專利申請量在全球達(dá)到領(lǐng)先水平。為進一步研究煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)在中國發(fā)展的重點領(lǐng)域和技術(shù)趨勢，本節(jié)將針對煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)的中國專利申請分析各領(lǐng)域的技術(shù)構(gòu)成，并結(jié)合國家科學(xué)技術(shù)進步獎深入分析煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)的專利布局情況。

中國煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)構(gòu)成中（圖5），低階煤分質(zhì)利用技術(shù)領(lǐng)域具備很高的關(guān)注度和技術(shù)研發(fā)熱度，相關(guān)專利占煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭?7.16%，位列第1位；其次是煤制油高端化技術(shù)領(lǐng)域，相關(guān)專利占煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭?5.65%；污染物協(xié)同控制技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)專利占煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭?8.96%，高于先進煤氣化技術(shù)（占比18.22%）。

圖5 中國煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)構(gòu)成Fig.5 Patent Technical Composition of Clean and Efficient Coal Conversion in China

對煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化每個領(lǐng)域的技術(shù)分支進一步展開，在低階煤分質(zhì)利用技術(shù)領(lǐng)域，低階煤熱解技術(shù)是研發(fā)最活躍的技術(shù)分支（占比14.91%），煤焦油深加工技術(shù)和粉煤熱解與氣化一體化技術(shù)相差不大；在煤制油高端化技術(shù)領(lǐng)域，煤炭間接液化生產(chǎn)超清潔燃料技術(shù)創(chuàng)新占比最多（占比18.60%），而煤炭分級液化技術(shù)、煤油共加氫制特種燃料油技術(shù)相關(guān)專利占比較小，說明技術(shù)處于技術(shù)攻關(guān)階段或者受到創(chuàng)新主體的重視程度不夠；在污染物協(xié)同控制技術(shù)領(lǐng)域，煤化工轉(zhuǎn)化過程中廢水協(xié)同凈化技術(shù)和多種污染物協(xié)同凈化成套技術(shù)二者的研發(fā)熱度保持在中等水平；在先進煤氣化技術(shù)領(lǐng)域，粉煤加壓氣化技術(shù)占比10.40%，水煤漿與煉廠廢棄物共氣化技術(shù)占比5.78%，油氣聯(lián)產(chǎn)柔性氣化爐技術(shù)專利申請量僅占比2.04%。

煤炭分質(zhì)利用技術(shù)因其在資源利用率、污染物控制、產(chǎn)業(yè)技術(shù)耦合等方面的優(yōu)勢，受到國家相關(guān)部門的認(rèn)可和支持［4］。我國大部分煤是水含量高、燃燒或氣化效率低的低階煤，如何提高低階煤的熱解效率是重要的問題。2021年印發(fā)的《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出，要開展百萬噸級低階煤熱解及產(chǎn)品深加工、萬噸級粉煤熱解與氣化耦合一體化等技術(shù)裝備工程示范，推進低階煤分質(zhì)利用。目前在煤氣化技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)方面，以低階粉煤為原料，研發(fā)煤的預(yù)處理、氣化、合成及下游高端化學(xué)品等技術(shù)為一體的低階粉煤分級分質(zhì)多聯(lián)產(chǎn)綜合利用是行業(yè)技術(shù)趨勢之一［5］。

主流的煤低溫?zé)峤馓崛〗褂图夹g(shù)為固定床內(nèi)熱式氣體熱載體工藝，常壓操作，所用原料必需是塊狀的。塊煤的使用使機械化綜采產(chǎn)生的大量粉煤無法利用，同時熱解產(chǎn)生的細(xì)粉焦也無法高效利用?，F(xiàn)有流化床熱解工藝是以粉煤為原料、氣體為流化介質(zhì)對粉煤進行熱解，其不足之處在于除塵技術(shù)的限制造成焦油中含塵量較高，加工處理難度較大。陜西延長石油集團研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的粉煤加壓熱解-氣化一體化技術(shù)（圖6），將粉煤的快速熱解反應(yīng)及半焦的高效氣化反應(yīng)有機耦合，使氣化-熱解反應(yīng)耦合組成一個循環(huán)封閉體系，兩者之間的物料和熱能相互利用，反應(yīng)體系達(dá)到自熱平衡［6，7］。陜西延長石油集團在2013年首先將煤的中低溫干餾工藝和煤氣化工藝結(jié)合（CN103387839A），進行梯級利用，提高了煤炭的綜合利用效率。2017年申請的低階煤加氫-熱解-氣化耦合一體化多聯(lián)產(chǎn)工藝（CN111704935A）將低階煤加氫裂化、熱解、半焦氣化工藝技術(shù)相互高效耦合，實現(xiàn)低階煤分質(zhì)利用和固體廢棄物的規(guī)?；⑶鍧嵏咝Щ?。2020年申請的氣化熱解一體化反應(yīng)器氣化劑進料控制系統(tǒng)（CN213357472U）將氣化反應(yīng)器設(shè)置的差壓用于監(jiān)測氣化反應(yīng)器的料位和流化狀態(tài)。2022年申請的低階煤分級分質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化方法（CN115093889A）將原煤制備單元所產(chǎn)煤粉按照粒度進行分級分選，選用流化床粉煤熱解氣化一體化單元，實現(xiàn)了粉煤熱解和所產(chǎn)半焦氣化兩種反應(yīng)過程中物料和熱量的高效耦合。

圖6 低階煤分質(zhì)利用關(guān)鍵技術(shù)Fig.6 Patent Technologies of Quality Based Utilization of Low-rank Coal

煤炭間接液化是首先將煤氣化得到合成氣，再利用催化劑在合適的溫度和壓力之下，將得到的合成氣轉(zhuǎn)化為各類液體燃料和化學(xué)品的技術(shù)［8］?，F(xiàn)代煤化工發(fā)展更加注重向下游延伸產(chǎn)業(yè)鏈、提高產(chǎn)品附加值。

2020年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎被授予“400萬噸／年煤間接液化成套技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目，以表彰該項目突破了多個技術(shù)瓶頸，填補了多項國內(nèi)空白，形成了涵蓋工藝、裝置、方法等系列的知識產(chǎn)權(quán)（圖7），包括中科合成油技術(shù)有限公司的高溫漿態(tài)床合成油催化劑和工藝技術(shù)［9］、神華集團有限責(zé)任公司的催化劑固液分離技術(shù)和單噴嘴干煤粉加壓氣化爐設(shè)備。中科合成油技術(shù)有限公司2007年研發(fā)了用于費托合成的三相懸浮床反應(yīng)器和配套系統(tǒng)（CN101396647B），提出采用湍流操作狀態(tài)，同時解決了液固分離、換熱和反應(yīng)器的溫度控制、氣體分布以及消除皂沫效應(yīng)等一系列技術(shù)問題；并在2015年制備出高溫漿態(tài)床費托合成鐵基催化劑（CN105478128B），加入結(jié)構(gòu)助劑、抗燒結(jié)助劑的費托合成鐵基催化劑機械強度顯著提升，反應(yīng)過程中的抗磨損性能明顯增強，降低反應(yīng)器中蠟產(chǎn)物的過濾難度。此外，神華集團有限責(zé)任公司在2013年研發(fā)了單噴嘴干煤粉加壓氣化爐（CN103627440B、CN103497785B），通過旋流葉片的設(shè)計使得氧氣湍動更強、與煤粉混合更均勻，將點火燒嘴與煤粉燒嘴進行優(yōu)化組合，克服了無法控制燃燒火焰直徑以及由此產(chǎn)生的容易燒損膜式水冷壁的問題，該公司還在2015年公開了催化劑固液分離技術(shù)（CN104711006B），通過三級分離裝置解決了漿態(tài)床反應(yīng)器中催化劑細(xì)顆粒聚集、合成產(chǎn)物中催化劑細(xì)顆粒分離困難的問題。

圖7 煤制油高端化關(guān)鍵技術(shù)Fig.7 Patent Technologies of Coal-to-oil Conversion

工業(yè)過程產(chǎn)生的有機污染物濃度相對較高，早已得到人們的關(guān)注。國內(nèi)外針對其排放控制已有大量研究，形成了多種控制方法和技術(shù)，主要包括吸附控制、催化氧化、光催化降解、等離子體降解、生物降解等，其中吸附控制和催化氧化技術(shù)的應(yīng)用和研究較多［10］。在傳統(tǒng)的脫硝催化劑中，氨氣SCR以NH3作為還原劑，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于燃煤電廠、工業(yè)鍋爐等NOx的脫除。其中，V2O5-WO3／TiO2是應(yīng)用最為廣泛的商業(yè)SCR催化劑體系，但其活性溫度窗口較窄且毒性較大［11］。另外，把氮氧化物變成氮氣是個還原過程，但將非常規(guī)污染物中的零價汞、二噁英變成二價汞、二氧化碳是個氧化反應(yīng)。要平衡這兩個反應(yīng)過程，最關(guān)鍵的就是在催化劑設(shè)計中平衡好酸堿性和氧化還原性。

2020年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎被授予“工業(yè)煙氣多污染物協(xié)同深度治理技術(shù)及應(yīng)用”項目，該項目圍繞我國鋼鐵、建材、化工、水泥等行業(yè)煙氣多污染物協(xié)同深度減排難題，發(fā)明了雙功能催化劑、碳基多功能材料及覆膜梯度濾料等核心材料，研制了脫硫除塵及低溫多污染物吸附再生關(guān)鍵裝備，開發(fā)了系列多污染物協(xié)同深度治理先進工藝（圖8）。清華大學(xué)在2018年1月申請專利CN108295840A，公開了一種高效協(xié)同凈化氮氧化物和二噁英的錳基催化劑及其制備與應(yīng)用，適用于垃圾焚燒、鋼鐵燒結(jié)和有色冶煉等行業(yè)工業(yè)煙氣脫硝或二噁英脫除，同時也適用于NOx和二噁英協(xié)同排放控制。與現(xiàn)有商業(yè)催化劑相比，錳基催化劑不僅獲得中低溫高脫硝率和二噁英脫除效率，同時具有無毒、制備工藝簡單等優(yōu)勢；2018年8月申請專利CN108993523A，公開了一種中低溫脫硝協(xié)同脫汞催化劑制備工藝；2019年9月申請專利CN110508276A，公開了一種脫硝協(xié)同脫氯苯催化劑制備方法，所制備的催化劑可在300℃以下有效地協(xié)同脫除氮氧化物和二噁英，在250℃時，其脫硝和脫氯苯活性均可達(dá)到90%，所使用的原材料均為無毒的過渡金屬元素，對環(huán)境無二次污染；2020年3月申請專利CN111250155A，公開了一種具有雙活性中心的分子篩催化劑及其制備和應(yīng)用，該SAPO型分子篩的催化劑具有改善的穩(wěn)定性，不僅表現(xiàn)出了良好的脫硝性能，在100～400℃范圍內(nèi)脫汞效率可長時間維持在95%以上。

3 總結(jié)

煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域創(chuàng)新呈現(xiàn)出先增長后降低的趨勢。煤炭消費減量行動直接影響了煤炭產(chǎn)業(yè)鏈上游的產(chǎn)能，下游的煤化工也受到波及，創(chuàng)新動力不足?！笆濉逼陂g國家陸續(xù)推行一系列政策積極推進現(xiàn)代煤化工發(fā)展，探索煤炭深加工與煉油、石化、電力等產(chǎn)業(yè)有機融合的創(chuàng)新發(fā)展模式，給煤化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級帶來新的活力。

煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新國產(chǎn)化趨勢明顯，中國專利申請占全球?qū)＠暾埧偭堪顺梢陨?，遙遙領(lǐng)先其他國家。全球?qū)＠暾埲酥校袊髽I(yè)位列前三，說明我國在煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域形成了以企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系。技術(shù)來源地和專利申請人分析揭示了中國是主要研發(fā)力量和目標(biāo)市場，特別是在粉煤熱解與氣化耦合一體化技術(shù)、煤間接液化成套技術(shù)、工業(yè)煙氣多污染物協(xié)同深度治理技術(shù)等領(lǐng)域，已實現(xiàn)中國主導(dǎo)。

對中國的煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化技術(shù)構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)專利布局進一步分析可知，低階煤分質(zhì)利用領(lǐng)域的粉煤熱解與氣化一體化技術(shù)是能夠提高煤炭綜合利用效率的關(guān)鍵技術(shù)，在專利創(chuàng)造方面體現(xiàn)出比較高的研發(fā)熱度和活躍率，陜西延長石油集團對流化床、反應(yīng)器和催化劑進行不同程度的發(fā)明改進并形成知識產(chǎn)權(quán)，在相關(guān)政策支持和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級下正蓬勃發(fā)展。煤炭間接液化技術(shù)是煤制油高端化技術(shù)領(lǐng)域的重要分支，企業(yè)不斷深化產(chǎn)學(xué)研合作推進關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，掌握了煤間接液化成套技術(shù)，包括費托合成鐵基催化劑、高溫漿態(tài)床工藝、單噴嘴干煤粉加壓氣化爐、催化劑固液分離技術(shù)等多個核心專利技術(shù)。多種污染物協(xié)同凈化成套技術(shù)是煤化工重點發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域，因為煤化工具有污染排放集中的特點，污染物的無害化資源化處理對于煤炭清潔轉(zhuǎn)化目標(biāo)尤其重要，煤化工領(lǐng)域中協(xié)同脫除氮氧化物和二噁英等揮發(fā)性有機污染物是亟待解決的問題，基于此，清華大學(xué)經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān)已經(jīng)研發(fā)出一系列能夠協(xié)同處理多種污染物的雙功能催化劑。

在煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，中國是主要研發(fā)力量和目標(biāo)市場，特別中國企業(yè)是主要的技術(shù)創(chuàng)新主體。我國正在從知識產(chǎn)權(quán)引進大國向知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造大國轉(zhuǎn)變，知識產(chǎn)權(quán)工作正在從追求數(shù)量向提高質(zhì)量轉(zhuǎn)變。要繼續(xù)強化企業(yè)的創(chuàng)新主體地位，不斷完善以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向的高質(zhì)量創(chuàng)造機制。特別是對于一些前期投入大、研發(fā)壁壘高的原創(chuàng)性、引領(lǐng)性、前瞻性、顛覆性技術(shù)，創(chuàng)新主體集聚力量進行科研攻關(guān)，構(gòu)建政策鏈、科技鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和資本鏈“四鏈”融合的科技成果轉(zhuǎn)化體系。通過完善能源科技創(chuàng)新信息平臺、積極探索創(chuàng)新許可模式等，降低煤炭轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)在交易市場的信息不對稱問題，幫助國內(nèi)外企業(yè)消除進入市場的障礙，加快推動知識產(chǎn)權(quán)和科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。

我國煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化利用處于國際創(chuàng)新領(lǐng)先，要抓住“一帶一路”和“金磚國家”合作機遇，積極發(fā)揮引領(lǐng)和支撐作用，提前在海外制定專利布局策略，對一些專利侵權(quán)訴訟頻發(fā)的國家，及時開展專利預(yù)警和監(jiān)控工作，規(guī)避侵權(quán)風(fēng)險同時加強維護自身專利權(quán)，向印度尼西亞、南非等煤炭資源稟賦的國家輸出優(yōu)勢技術(shù)，加快“走出去”步伐，加強知識產(chǎn)權(quán)保護，提升國際競爭力，形成優(yōu)勢互補、互利共贏的發(fā)展新格局。

作者貢獻說明

杜 偉：論文框架設(shè)計與撰寫指導(dǎo)；

賈宇寧：數(shù)據(jù)檢索與分析、撰寫初稿；

王春博：數(shù)據(jù)整理；

蔡 睿：研究指導(dǎo)。