任金晨，柳 偉，袁長(zhǎng)富，張忠營(yíng)

（中國(guó)石油化工股份有限公司大連石油化工研究院，遼寧大連 116045）

近年來(lái)，隨著原油品質(zhì)的逐年變差，催化裂化裝置所加工的原料也日益重質(zhì)化和劣質(zhì)化，加之煉油企業(yè)為了多生產(chǎn)汽油和丙烯等高價(jià)值產(chǎn)品而提高了催化裂化裝置的操作苛刻度，導(dǎo)致催化裂化裝置的產(chǎn)品，特別是（催化柴油）LCO的質(zhì)量進(jìn)一步變差。而隨著國(guó)內(nèi)油品清潔化進(jìn)程的加快，LCO已成為煉油企業(yè)柴油產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)的制約因素。從組成來(lái)看，LCO具有高密度（密度在0.87～0.97g/cm3）、高芳烴含量（60%～90%）、低十六烷值（20～35）和低氫含量（9.0%～11.0%）的特點(diǎn)，不適合通過(guò)常規(guī)加氫技術(shù)手段生產(chǎn)高質(zhì)量柴油。我國(guó)柴油構(gòu)成中LCO約占30%，依托加氫裂化技術(shù)將低附加值的LCO部分轉(zhuǎn)化為高附加值的高辛烷值汽油調(diào)合組分，可以有效降低煉廠柴汽比，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求的變化，同時(shí)提高企業(yè)效益。目前，對(duì)LCO的處理主要包括以下幾種工藝路線：一是脫硫?yàn)橹饕康牡募託渚萍夹g(shù)，二是最大化提高LCO十六烷值選擇性開環(huán)不斷鏈技術(shù)路線，三是中壓加氫改質(zhì)路線，四是加氫轉(zhuǎn)化生產(chǎn)汽油和BTX路線。2005年，UOP公司于NPRA年會(huì)報(bào)道了LCO加氫處理多產(chǎn)高辛烷值汽油的LCO Unicracking技術(shù)，用于將LCO轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油調(diào)和組分。中國(guó)石化撫順石油化工研究院的研究人員基于煉化結(jié)合和芳烴綜合利用的理念，依托現(xiàn)有非貴金屬加氫催化劑體系開發(fā)了催化裂化柴油加氫轉(zhuǎn)化生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分或輕芳烴的FD2G技術(shù)，并于2013年的工業(yè)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中一次開車成功[1-4]。本文將通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外“LCO加氫裂化生產(chǎn)BTX和汽油”專利的技術(shù)分布及發(fā)展情況，深入分析這一技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)趨勢(shì)、主要競(jìng)爭(zhēng)者、主要發(fā)明人和技術(shù)來(lái)源國(guó)等，為技術(shù)人員的研發(fā)提供指引。

1 全球LCO加氫裂化技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)分析

借助INNOGRAPHY專利檢索分析數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)全球申請(qǐng)公開的LCO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)專利進(jìn)行檢索分析，其中檢索涉及的關(guān)鍵詞及IPC分類號(hào)見表1。

表1 檢索關(guān)鍵詞及IPC分類號(hào)

1.1 全球?qū)＠麛?shù)量分析

截至2017年6月23日，在INNOGRAPHY數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)“LCO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX”技術(shù)領(lǐng)域的全球?qū)＠M(jìn)行檢索，表2為L(zhǎng)CO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域的全球?qū)＠麛?shù)量情況。

表2 LCO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域全球?qū)＠麛?shù)量統(tǒng)計(jì) 件

1.2 全球?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)分析

圖1展示了LCO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域近20年全球?qū)＠暾?qǐng)量的年度變化?？梢钥闯?，這一領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量比較多的年份集中在2011–2014年；2003–2010年，年度申請(qǐng)量呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢(shì)；而2011年申請(qǐng)量陡增，達(dá)到了2010年申請(qǐng)量的2倍以上，可以看出中國(guó)和美國(guó)專利申請(qǐng)是主要貢獻(xiàn)者。

1.3 全球?qū)＠?jìng)爭(zhēng)者分析

圖1 近20年來(lái)全球?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)

圖2 全球?qū)＠?jìng)爭(zhēng)者熱力圖分析

圖2為L(zhǎng)CO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)者的熱力圖分析。圖2中每個(gè)多邊形表示1個(gè)專利權(quán)人，面積大小代表專利數(shù)量，顏色代表該專利權(quán)人的年收入情況（越紅年收入越高，越藍(lán)年收入越低；灰色表示該專利權(quán)人為大學(xué)、研究所，或者沒(méi)有收錄其年收入數(shù)據(jù)），競(jìng)爭(zhēng)者熱力圖從經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)實(shí)力2個(gè)維度，分析了這一領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)者的情況。

由圖2分析可知，中國(guó)石化在專利數(shù)量和年收入2個(gè)方面都處于領(lǐng)先地位。在專利數(shù)量方面，日本JX控股公司、?？松梨?、霍尼韋爾國(guó)際、雪佛龍依次位列第二至第五。上述5家石油化工企業(yè)的年收入排名第一的為中國(guó)石化，而?？松梨?、雪佛龍、日本JX控股公司和霍尼韋爾國(guó)際依次位列第二至第五。

1.4 全球?qū)＠饕l(fā)明人分析

圖3為L(zhǎng)CO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX技術(shù)領(lǐng)域主要發(fā)明人的熱力圖分析，圖中每個(gè)多邊形表示一個(gè)發(fā)明人，面積大小和顏色均代表該發(fā)明人的專利數(shù)量。

圖3 全球?qū)＠饕l(fā)明人熱力圖分析

由圖3可知，專利數(shù)量排名前四的發(fā)明人均為日本人，依次為柳川真一朗、小林正英、巖佐泰之和伊田領(lǐng)二。這4位發(fā)明人均任職于吉坤日礦日石能源株式會(huì)社（Jx Nippon Oil & Energy Corp.），該公司為日本JX控股公司的子公司。

1.5 全球?qū)＠饕獓?guó)家/地區(qū)分析

圖4為L(zhǎng)CO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域全球?qū)＠膮^(qū)域布局情況?！凹夹g(shù)應(yīng)用國(guó)”分析是從受理專利申請(qǐng)的專利局的角度，分析專利技術(shù)的國(guó)家/地區(qū)布局情況。一項(xiàng)技術(shù)在某個(gè)國(guó)家/地區(qū)布局的專利數(shù)量越多，往往反映了專利權(quán)人對(duì)該國(guó)家/地區(qū)市場(chǎng)的重視程度越高。

從圖4可以看出，布局專利數(shù)量排名在前五位的國(guó)家/地區(qū)分別為中國(guó)、美國(guó)、日本、歐洲和韓國(guó)，表明LCO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域最受關(guān)注的市場(chǎng)為上述5個(gè)國(guó)家/地區(qū)的市場(chǎng)。

圖4 全球?qū)＠夹g(shù)應(yīng)用國(guó)分析

圖5展示了LCO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域全球?qū)＠膩?lái)源情況。“技術(shù)來(lái)源國(guó)”分析是從發(fā)明人的角度，分析某個(gè)國(guó)家的發(fā)明人為全球?qū)＠鞒龅呢暙I(xiàn)。來(lái)源于某個(gè)國(guó)家/地區(qū)的專利越多，表明該國(guó)家/地區(qū)技術(shù)發(fā)展水平越高。

從圖5可以看出，美國(guó)的發(fā)明人為全球?qū)＠暙I(xiàn)了最多專利技術(shù)，其次是中國(guó)，日本位列第三。

結(jié)合圖4和圖5可知，美國(guó)發(fā)明人在全球申請(qǐng)了506件專利，全球發(fā)明人在美國(guó)申請(qǐng)了254件專利，因?yàn)檫@254件美國(guó)專利不全是美國(guó)發(fā)明人申請(qǐng)，所以美國(guó)發(fā)明人海外布局的專利比例不少于49.8%（實(shí)際比例為72.9%）。

圖5 全球?qū)＠夹g(shù)來(lái)源國(guó)分析

表3展示了中、美、日、法、韓5國(guó)的海外專利布局比例，美、日、法、韓4國(guó)在LCO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域海外專利布局的比例均高于70%，而中國(guó)發(fā)明人布局海外專利的比例尚不足20%。

表3 中、美、日、法、韓海外專利布局比例統(tǒng)計(jì) 件

2 中國(guó)LCO加氫裂化技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)分析

2.1 中國(guó)專利數(shù)量分析

表4統(tǒng)計(jì)了LCO加氫裂化生產(chǎn)BTX和汽油領(lǐng)域中國(guó)專利數(shù)量以及授權(quán)量。其中生產(chǎn)BTX的專利為298件，授權(quán)專利的比例為39.9%；生產(chǎn)汽油的專利為403件，授權(quán)專利的比例為41.2%。

2.2 中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析

圖6為L(zhǎng)CO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域近20年中國(guó)專利申請(qǐng)量的年度變化，數(shù)據(jù)顯示，除了個(gè)別年份外，LCO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域中國(guó)專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)逐年遞增趨勢(shì)。

表4 LCO加氫裂化中國(guó)專利數(shù)量統(tǒng)計(jì) 件

圖6 近20年來(lái)中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)

2011年度申請(qǐng)量超過(guò)了2010年的2倍，其中中國(guó)石化申請(qǐng)的專利占72.9%，為2011年年度專利申請(qǐng)量陡增的主要原因；其次是日本JX控股公司，占8.5%；SK新技術(shù)株式會(huì)社的申請(qǐng)量位列第三，占5.1%。

2.3 中國(guó)專利競(jìng)爭(zhēng)者分析

圖7反映了LCO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域中國(guó)專利的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。競(jìng)爭(zhēng)者氣泡圖中不同氣泡表示不同的專利權(quán)人，氣泡大小代表專利數(shù)量。橫軸為技術(shù)實(shí)力，通過(guò)專利數(shù)量、專利分類數(shù)量和引證數(shù)量計(jì)算得到，數(shù)值越大表示對(duì)本領(lǐng)域關(guān)注度越高；縱軸為綜合實(shí)力，通過(guò)年收入、訴訟案件數(shù)量和公司發(fā)明位置數(shù)量計(jì)算得到，數(shù)值越大表示利用專利的能力越強(qiáng)。

圖7 中國(guó)專利競(jìng)爭(zhēng)者氣泡圖分析

位于圖7中第一象限的中國(guó)石化綜合實(shí)力和技術(shù)實(shí)力屬于領(lǐng)先水平。技術(shù)實(shí)力上的領(lǐng)先主要?dú)w功于中國(guó)石化申請(qǐng)的中國(guó)專利數(shù)量。相比于中國(guó)石化，其他石油化工企業(yè)大多數(shù)位于第四象限，原因有二：一是年收入與中國(guó)石化有差距；二是在中國(guó)布局的專利數(shù)量相對(duì)較少。

2.4 中國(guó)專利主要發(fā)明人分析

圖8展示了LCO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域中國(guó)專利的主要發(fā)明人。專利數(shù)量前十名的發(fā)明人中，中國(guó)發(fā)明人占8位，其中在中國(guó)石化任職的有6位，另外兩位（于海斌、臧甲忠）在中國(guó)海油任職。前5名發(fā)明人分別是孔德金、于海斌、臧甲忠、聶紅和張毓瑩。還有2名日本發(fā)明人分別位列第7名（柳川真一朗）和第9名（小林正英），均任職于日本JX控股公司。

2.5 中國(guó)專利技術(shù)來(lái)源國(guó)分析

圖9為L(zhǎng)CO加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX領(lǐng)域中國(guó)專利的來(lái)源情況。由圖9可知，中國(guó)專利申請(qǐng)大部分來(lái)源于本土申請(qǐng)人的申請(qǐng)，占71.5%；其次是美國(guó)申請(qǐng)人的申請(qǐng)，占12.4%；日本發(fā)明人申請(qǐng)的中國(guó)專利占7.8%，位列第三。

圖8 中國(guó)專利主要發(fā)明人熱力圖分析

圖9 中國(guó)專利技術(shù)來(lái)源國(guó)分析

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)催化柴油加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX技術(shù)進(jìn)行檢索和分析，結(jié)合全球在該技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)現(xiàn)狀和中國(guó)專利情況可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)外申請(qǐng)人重視專利布局，海外專利布局的比例明顯高于國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人，因此，我們國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人在技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)的同時(shí)，還要高度重視技術(shù)海外市場(chǎng)的保護(hù)，將技術(shù)創(chuàng)新與專利保護(hù)有機(jī)結(jié)合，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的催化柴油加氫裂化生產(chǎn)汽油和BTX技術(shù)。