楊 翔

(國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局，北京 100088)

二甲醚(DME)作為一種新型的清潔燃料，可以由煤或天然氣制取。二甲醚燃燒特性優(yōu)異，廢氣排放低，是理想的汽柴油替代品，它的推廣應(yīng)用是緩解我國能源供應(yīng)緊張的有效途徑之一。二甲醚還是重要的化工原料，不僅用于許多精細(xì)化學(xué)品的合成，還可以作為合成汽油和烯烴的中間體、替代部分氯氟鹵代烴用作拋射劑和制冷劑［1］。

二甲醚相關(guān)技術(shù)開發(fā)工作的開展需要關(guān)注行業(yè)內(nèi)技術(shù)進(jìn)展，而專利的申請和專利授權(quán)后的保護(hù)往往體現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，因此專利是科研人員的重要參考資料，但國內(nèi)對于二甲醚專利的分析卻鮮有報道。

隨著我國能源需求的上升以及煤化工技術(shù)的進(jìn)步，二甲醚的產(chǎn)業(yè)投資和技術(shù)研發(fā)也成為熱點。自1985年中國專利局開始接受專利申請以來，二甲醚相關(guān)專利逐年增多。

文章通過中國專利檢索系統(tǒng)文摘數(shù)據(jù)庫(CPRSABS)的檢索，對1985—2010年間申請的二甲醚領(lǐng)域的專利文獻(xiàn)進(jìn)行簡要分析，為二甲醚科研和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供參考。

1 專利數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

CPRSABS收錄了1985年至今中國所有的專利文摘，CPRSABS數(shù)據(jù)包含的專利信息主要有中國專利著錄項目、摘要、關(guān)鍵詞、范疇分類和權(quán)利要求1等。

用“二甲醚”及其英文縮寫“DME”于2012年12月19日在發(fā)明名稱、關(guān)鍵詞、摘要和權(quán)利要求1的范圍內(nèi)，對申請日期在2010年以前(包含2010年)的專利進(jìn)行檢索，命中1 191篇申請并公開的專利文獻(xiàn)。

2 專利樣本分析

2.1 專利類型及授權(quán)情況

1 191篇專利文獻(xiàn)中有2篇外觀設(shè)計專利、118篇實用新型專利和1 071篇發(fā)明專利，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1。

表1 二甲醚中國專利的授權(quán)情況

這些專利中，外觀設(shè)計專利和實用新型專利的申請人全部為國內(nèi)申請人，發(fā)明專利中有509篇授權(quán)發(fā)明專利和562篇未授權(quán)發(fā)明專利，國外申請人都選擇了保護(hù)期更長、專利權(quán)更穩(wěn)定的發(fā)明專利，以跨國保護(hù)其二甲醚技術(shù)，這體現(xiàn)了申請人對技術(shù)研發(fā)成本和技術(shù)更新周期的關(guān)注;國內(nèi)申請人的二甲醚授權(quán)發(fā)明專利數(shù)和未授權(quán)發(fā)明專利數(shù)均大大超過國外申請人的相應(yīng)專利數(shù)，這表明我國國內(nèi)的二甲醚技術(shù)研發(fā)更加活躍，專利成果顯著。

以下分析僅以1 189篇發(fā)明和實用新型專利為樣本。

2.2 申請人類型分布

將申請人劃分為工業(yè)企業(yè)、科研院所和個人，對1 189篇發(fā)明和實用新型專利進(jìn)行申請人類型的統(tǒng)計分析，以揭示從事二甲醚研究的主體以及二甲醚中國專利申請人的情況，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2。

表2 二甲醚中國專利申請人類型分布

從表2可以看出，工業(yè)企業(yè)是二甲醚開發(fā)應(yīng)用的主體，其專利申請占申請總量的50%以上。

2.3 專利申請年度分布

二甲醚中國專利申請的年度分布見圖1。

圖1 二甲醚中國專利申請年度分布

1990年以前二甲醚中國專利申請極少，僅在1985年出現(xiàn)了唯一一件來自納幕爾杜邦公司的專利申請，但從2003年開始專利申請數(shù)猛增，2008年達(dá)到184，2009年有所回落，2010年又上升到187，是2002年的近6倍。

專利申請量持續(xù)增長顯然是受二甲醚生產(chǎn)行業(yè)及其上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動。進(jìn)入21世紀(jì)后，國內(nèi)石油供應(yīng)缺口逐年加大，迫切需要尋找替代品，甲醇和二甲醚成了合理的選擇。我國煤化工行業(yè)的快速發(fā)展促進(jìn)了二甲醚生產(chǎn)的主要原料甲醇產(chǎn)量的上升和價格的下降，二甲醚產(chǎn)能開始猛增:2005年我國二甲醚產(chǎn)能僅120 kt，2006年攀升至445 kt，2007年躥至2 200 kt，2008年進(jìn)一步飆升至 4 360 kt［2］。

國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求帶來了二甲醚技術(shù)研發(fā)投入的增加，相關(guān)專利申請數(shù)逐年上升。2008年爆發(fā)于美國的次貸危機擴散為全球性的金融危機，受此影響，二甲醚中國專利申請數(shù)也出現(xiàn)了波動。

對國內(nèi)與國外申請人進(jìn)行統(tǒng)計，國內(nèi)外申請人的二甲醚中國專利申請年度動態(tài)見圖2。

圖2 國內(nèi)外申請年度動態(tài)

自1991年提出第1件二甲醚專利申請起，國內(nèi)申請人的二甲醚專利申請數(shù)直到2000年才開始持續(xù)穩(wěn)定并超過國外申請人，而2006—2010年，來自國內(nèi)申請人的二甲醚中國專利申請量大大超出國外申請人。這些現(xiàn)象表明:我國二甲醚技術(shù)的專利保護(hù)雖起步較晚，但進(jìn)步明顯，申請人專利保護(hù)意識在不斷增強。同時，專利申請量的增長也反映出近10年來在國民經(jīng)濟的發(fā)展及節(jié)能減排政策的推動下，我國二甲醚的科學(xué)研究以及開發(fā)進(jìn)程正在加快。

2.4 直接申請與PCT申請數(shù)比較

不同途徑的二甲醚中國專利申請情況見表3。

中國于1994年加入《專利合作條約》(Patent Cooperation Treaty)，PCT申請是專利申請人進(jìn)行專利國際申請以獲得多個地域的專利保護(hù)的常用途徑。

這1 189篇發(fā)明和實用專利文獻(xiàn)中按照《專利合作條約》進(jìn)入中國的PCT申請有180篇，而這180篇PCT申請中又只有一篇公開號為CN101238088A的發(fā)明專利是來自中國的，這說明絕大多數(shù)國內(nèi)申請人未采用PCT申請來實現(xiàn)國際范圍內(nèi)的專利保護(hù)，對國際市場不夠重視。這意味著由于沒有及時在有著廣闊市場的地區(qū)申請專利保護(hù)，大量專利技術(shù)的公開和科研資源的投入將不能換來應(yīng)有的回報。相對于179篇來自國外申請人的PCT申請，另外還有103篇來自國外申請人的直接申請，其余則是國內(nèi)申請人的專利申請。

表3 不同途徑的國內(nèi)外專利申請

2.5 國外申請的來源地分布

對所有282篇國外申請人的專利進(jìn)行所在國或地區(qū)分類，得到如表4所示的結(jié)果，其中來自美國和日本的申請就占了總數(shù)的60%，以上兩國的PCT申請也占了總數(shù)的60%以上。由此可見，兩國在二甲醚相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)能力明顯較強，其申請人也十分注重跨國的專利保護(hù)。此外，大多數(shù)國家和地區(qū)的PCT申請專利數(shù)均多于直接申請，其中一些國家的二甲醚中國專利申請全部為PCT申請，這表明，這些國家的專利申請人已經(jīng)進(jìn)入了專利保護(hù)的國際布局階段，并且更多地利用PCT申請介入中國市場。

表4 國外申請的來源地分布

2.6 國外申請的申請人分布

對所有282篇來自國外的專利申請進(jìn)行申請人的統(tǒng)計分析，二甲醚中國專利申請數(shù)位列前20的國外申請人及其申請數(shù)見表5。

表5 專利申請數(shù)居前20位的國外申請人

由表5可知，丹麥的赫多特普索化工設(shè)備公司居于首位，而來自丹麥的申請也多出自于該公司，但美國和日本的二甲醚專利申請人則比較分散，這也說明二甲醚相關(guān)技術(shù)的開發(fā)在這兩國是比較廣泛的。另外，僅有一所大學(xué)——南加州大學(xué)位列前20，這表明相對于其他國外高校，該校在二甲醚技術(shù)領(lǐng)域的研究較為深入。

2.7 國內(nèi)申請的申請人分布

對所有902篇來自國內(nèi)的專利申請進(jìn)行申請人的統(tǒng)計分析，二甲醚中國專利申請數(shù)居前25位國內(nèi)申請人情況見表6。

由表6可見，中國石油化工股份有限公司和中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院的專利申請數(shù)居于前2名，并且均超過100，其中包含二者共同申請的專利，排除共同申請的重復(fù)專利數(shù)后，申請人名稱中包含“中國石化”或“中國石油化工”的中石化系統(tǒng)企業(yè)在二甲醚方面的專利申請數(shù)為167，明顯超過其他申請人。此外，由于申請人分散而未列入表格中的新奧集團(tuán)及其下屬企業(yè)的二甲醚專利申請為18件。

傳統(tǒng)科研體制下資源集中的科研院所及高校仍在技術(shù)研發(fā)上占有重要地位，但工業(yè)企業(yè)由于迅捷的市場信息和市場競爭的需要，已經(jīng)越來越多地參與到技術(shù)創(chuàng)新活動中，尤其是大型企業(yè)集團(tuán)的科研實力更是不容小覷。

表6 專利申請數(shù)居前25位國內(nèi)申請人

2.8 專利的IPC分類號分布

國際專利分類表(IPC)為發(fā)明和實用新型專利文獻(xiàn)提供了共同的分類標(biāo)準(zhǔn)，對IPC分類號分布的分析，可以獲知二甲醚中國專利的技術(shù)主題的具體分布情況。

對所有282篇來自國外的專利申請的第1位IPC分類號進(jìn)行統(tǒng)計，共有165個分類號，可見其分布是比較分散的，也說明國外申請人在二甲醚領(lǐng)域的研究比較深入。

對同一技術(shù)主題的分類號按小類或大組進(jìn)行歸類，結(jié)果如表7所示。

表7 國外申請的分類號及技術(shù)主題分布

對所有907篇來自國內(nèi)的專利申請的第1位IPC分類號進(jìn)行統(tǒng)計，獲得308個分類號，可見其分布是比較分散的，也說明國內(nèi)申請人在二甲醚領(lǐng)域的研究角度更廣。對同一技術(shù)主題的分類號按小類、大組或小組進(jìn)行歸類，其結(jié)果如表8所示。

表8 國內(nèi)申請的分類號及技術(shù)主題分布

續(xù)表8

比較二甲醚中國專利國內(nèi)外申請人在不同技術(shù)主題下的專利數(shù)發(fā)現(xiàn):國外申請人在二甲醚技術(shù)的主要方面都有專利申請，國內(nèi)申請人提出的二甲醚專利申請涉及的技術(shù)主題更廣泛，包括二甲醚民用燃?xì)夂蛙囉萌剂系膽?yīng)用技術(shù)、二甲醚的測試分析技術(shù)和二甲醚污水處理技術(shù)等，但在二甲醚制甲胺類化合物和制羧酸或羧酸酯方面的專利數(shù)明顯少于國外申請人;二甲醚制備技術(shù)、反應(yīng)裝置和催化劑的改進(jìn)仍是研發(fā)重點，二甲醚燃料應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)還有很大的拓展空間，此外，作為新能源技術(shù)的二甲醚燃料電池的研究正在興起。

在二甲醚項目相繼建成投產(chǎn)后，如何釋放國內(nèi)二甲醚產(chǎn)能以實現(xiàn)能源替代和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。我國汽車產(chǎn)銷量已居世界第一，減少廢氣排放和控制空氣污染的呼聲日漸高漲，作為煤基清潔燃料的二甲醚最大消費需求還是在車用燃料和民用燃?xì)馍?，雖然已有3個二甲醚行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和2個二甲醚國家標(biāo)準(zhǔn)頒布并實施，但技術(shù)上的不完善仍制約著二甲醚的大規(guī)模應(yīng)用，除了產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)外，科研機構(gòu)應(yīng)當(dāng)在二甲醚燃?xì)夂腿剂系陌踩珣?yīng)用和貯存輸送等配套技術(shù)方面進(jìn)一步擴大研究，根據(jù)政策制定技術(shù)發(fā)展路線，開展企業(yè)和科研院所的合作，積極穩(wěn)妥地同步推進(jìn)專利申請工作，更進(jìn)一步地參加起草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

(1)二甲醚的發(fā)明專利遠(yuǎn)多于實用新型和外觀設(shè)計專利，國外申請人僅申請二甲醚的發(fā)明專利;

(2)工業(yè)企業(yè)已成為二甲醚專利的主要申請人，正在成為技術(shù)開發(fā)的主要力量;

(3)國內(nèi)申請人在二甲醚中國專利的申請量逐漸增多，尤其在2006—2010年間，國內(nèi)申請人的二甲醚中國專利申請量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國外申請人，而且其中以中石化系統(tǒng)企業(yè)的申請為多;

(4)國外申請人的專利申請更多的是通過PCT申請進(jìn)入中國，申請人主要來自美國、日本、德國、丹麥和英國;

(5)作為清潔燃料的二甲醚在民用燃?xì)夂蛙囉萌剂戏矫娴膽?yīng)用仍處于初始階段，其安全應(yīng)用和配套技術(shù)將是今后技術(shù)開發(fā)的重點。

［1］應(yīng)衛(wèi)勇，曹發(fā)海，房鼎業(yè).碳一化工主要產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004:45－48.

［2］松文.二甲醚應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀［J］.精細(xì)化工原料及中間體，2011(7):22－24