甲醇制烯烃技术国外主要企业在美日欧地区专利布局状况分析

甲醇制烯烃技术国外主要企业在美日欧地区专利布局状况分析一、引言乙烯和丙烯为代表的低碳烯烃是重要的基础有机化工原料，随着化学工业的发展，对低碳烯烃的需求日益增长[1]。当前的工业生产中，低碳烯烃的生产基本上来自石油路线，消耗大量石油资源。由美孚研发的甲醇制烯烃技术开创了以非石油资源为原料生产烯烃的新途径，并且可以作为石化的重要补充，既有利于缓解石油紧缺的局面，又为石化转型发展开辟了新的方向。当前，具有代表性的甲醇制烯烃技术分为MTO〔甲醇制乙烯、丙烯〕和MTP〔甲醇制丙烯〕两类[2]。通过对背景技术和专利申请人排名的分析，本文选出了在甲醇制烯烃领域研究时间以及重点技术掌握较多的十名国外主要申请人，通过对它们在美国、日本、欧洲的专利申请现在状况进行分析，希望能够帮助国内相关企业快速掌握甲醇制烯烃核心技术的分布，并为国内相关企业在国外重点区域专利布局提供参考。二、甲醇制烯烃技术国外主要申请人在美日欧专利申请状况检索数据的截止日期为2013年12月31日，经检索、去重得到463篇专利申请。受专利公开期限影响，本文中将不对2011年后数据降低原因进行具体分析。2.1主要申请人在美日欧申请发展趋势分析2.1.1国外主要申请人在美日欧申请量总体趋势分析如此图2-1所示，从甲醇制烯烃领域国外专利申请趋势来看，国外甲醇制烯烃专利技术的发展始于1974年，这主要是由于石油危机使得1974年国际石油价格由每桶1.8美元突破每桶10美元，油价的突然攀升导致各大石油开始着眼于石油替代能源的研究；之后几年申请量一直较少，到70年代末开始快速增长，80年代初期申请量有较大提升，八十年代末至整个九十年代，国际石油价格经历了十几年的低迷，各大石油公司基本放缓了对甲醇制烯烃技术的研究，因而九十年代申请量减少至个位数；从2002年起，国际油价一路攀升，因而从2002年至2007年，专利申请量也相应迅速增长；然而2008年下半年危机油价暴跌到32.40美元/桶，2008年专利申请量突然骤减至仅有11件。从2009年起，全球脆弱复苏，油价继续走高，专利申请量有小幅度的增加，增加幅度缓慢的原因主要是由于近些年来，国际油价与煤炭价格关联度越来越高，研发投入需考虑因素增多。由此可以看出，美日欧地区主要研发企业对甲醇制烯烃技术的研发投入几乎完全与原油价格成正比，原油价格过高时，各大研发企业纷纷转投原油替代品的研发，而原油价格一旦下降，各大研发企业便迅速抽离资金继续使用原油。除此之外，本国的煤和石油储量也会影响到该国对于甲醇制烯烃技术研发。2.1.2国外主要申请人在美日欧申请量按年代分布分析从图2-7中可以看出，AGEN公司在八十年代对甲醇制烯烃技术进行了少量申请，而从1991年之后，则已经完全退出了该领域的竞争。巴斯福公司从74年起开始对甲醇制烯烃技术进行研究，七十年代末到八十年代初申请量有所增长，而从84年一直到2000年中间十几年实际申请量为零，而从2001年起又再次断续有申请。美孚石油公司从1974年起便一直是甲醇制烯烃领域的领物，享有较长时间的技术垄断优势，但专利申请年限较早，已接近或超过30年，很多专利可能已经失效或临近失效，可以作为借鉴或直接使用；1999年埃克森石油公司与美孚石油公司合并后，申请量从2002-2007年间剧增，2008年受世界危机石油价格暴跌影响，申请量大幅度回落，至今每年均保持低量稳定申请。除此之外德国鲁奇、日本三菱、法国道达尔，壳牌等公司申请量均较少，主要集中在近期，拥有的新技术较多。而美国环球油品公司从1984年起一直持续对甲醇制烯烃技术进行研究，申请量稳定且呈逐步增长趋势，相对于其他公司属于强有力的竞争对手。2.2国外主要申请人在美日欧申请区域分布分析从甲醇制烯烃领域专利申请地区分布中可以看出，美国的申请量最大，占国外主要申请人专利申请总量的85%，占据该技术领域的显著优势地位，在MTO技术方面处于领先地位；欧洲的专利申请量居第二位，并且在MTP技术领域进行了大量的研发，积累了较多的优势技术，占据重要的地位；日本的申请量最小，仅占到国外主要申请人专利申请总量的3%。可见各研发机构非常重视甲醇制烯烃技术在美国和欧洲的专利布局。2.3主要申请人在美日欧地区专利申请工艺分析在美国的专利申请中，甲醇制烯烃工艺的主要研发方向为MTO甲醇制乙烯和丙烯，MTO申请量占美国总申请量的26%，而MTP甲醇制丙烯专利申请量仅占美国申请量的1%；装置方面流化床申请量占24%，固定床占18%，催化剂方面SAPO系列分子筛的申请量占19%，ZSM-5分子筛的申请量占12%；可见在甲醇制烯烃的技术研发中，美国的主流研发方向倾向于使用流化床以及SAPO系列分子筛；MTP技术非常薄弱，仅有很少的申请量是MTP方向。在日本的专利申请中，工艺的主要研发方向同样为MTO，MTO申请量占日本总申请量的27%，而MTP申请量为0；装置以及催化剂的申请量相对比较均衡，流化床占25%，固定床占20%，催化剂中SAPO系列占15%，ZSM-5占13%。可见日本在甲醇制烯烃领域研发方向仅为MTO，在MTP方向申请为空白，我们国家相关企业在日本进行专利布局时，可以重点考虑上述情况。在欧洲的专利申请中，工艺的主要研发方向为MTO，MTO申请量占欧洲总申请量的31%，而MTP专利申请量仅占欧洲申请量的2%；装置方面流化床申请量占16%，固定床占23%，SAPO系列分子筛的申请量占19%，ZSM-5分子筛的占7%；可见在甲醇制烯烃的技术研发中，欧洲的主流研发方向倾向于使用固定床和ZSM-5，流化床和SAPO系列分子筛的研发明显较少；欧洲的专利布局中MTP技术同样非常薄弱，申请量仅有4件；德国鲁奇公司虽然是MTP技术的创始人，但在专利保护方面布局并不完善。三、对我们国家相关企业发展甲醇制烯烃技术的建议通过对全球甲醇制烯烃领域主要申请人在美国、日本和欧洲地区专利申请的分析，笔者总结如下：3.1跨国公司占据重要的技术地位，国内企业面临挑战严峻国外石油巨头对甲醇制烯烃技术的研发投入几乎完全与原油价格成正比。合并后的埃克森美孚石油公司占据国外主要申请人的专利申请总量的77%，环球油品公司专利申请量占国外主要申请人专利申请总量的16%，占据该技术领域的显著优势地位；MTP技术的核心专利技术几乎均掌握在德国鲁奇公司手中，其他企业在MTP方向尚未有较大的突破，因此也导致了在MTP方向研发的暗淡；我们国家相关企业应加大在甲醇制烯烃领域的研发投入，结合实际情况制定适合自身长期发展的专利战略。3.2国内相关企业应注重在国外的专利布局，加强对知识产权的重视国际先进企业都非常注意国际申请的针对性，其在美日欧提交的申请多达几千件。可见国际先进企业都把国际申请与目标市场紧密联系，我们国家企业在国际化进程中可以借鉴这一点。除此之外，还应不断提高企业的专利意识和对专利制度的运用能力，引进和培养懂技术、高素质的专利人才，加强自主研发能力，关注重要竞争对手的专利申请以及布局情况，增强自身在国际市场中的竞争力。3.3专利布局急需完善，应加强对MTP工艺研发的关注当前甲醇制烯烃领域的主要研发方向为MTO技术，对MTP的研发明显较少，近年来，丙烯的需求量年增长率逐渐超过了乙烯需求量的年增长率，基本可以预测，在未来几十年中，丙烯需求量将逐步上升，因此抓住时机提前占据美日欧地区MTP市场以及MTP研发空白区域，完善专利布局则是我们国家相关企业需要关注的；对于重大科研成果，及时提出专利申请以保护自主核心技术，在核心专利已被外国企业占领的情况下，可以采取申请较多的外围专利包围核