生物能源。生物质气化。扩展专利报告。2021 年 9 月
概括
生物质气化技术属于可再生能源领域，它允许以合成气的形式从不同类型的广泛可用和可再生的生物质中生产有价值的能源产品，包括农业或林业废物、有机固体城市废物、有目的地种植的不可食用的植物或牲畜粪便。据专家介绍，2020年全球生物质气化市场规模超过900亿美元，并以年均7%以上的速度稳步发展。
生物质气化是将固体生物燃料转化为生产气体的成熟高温过程。气化剂可以由空气、蒸汽或氧气组成。作为气化的结果，形成由一氧化碳和氢气以及其他气体和物质组成的合成气，包括氮气、甲烷、水和灰分。
现代化的生物质气化厂由一组专门的单元组成，其中气化器是最重要的。除气化器外，此类设备还必须包括原料和化学试剂制备和进料单元；原料和气体加热；气体冷却和处理；废气和热载体的再利用；粉尘、灰烬、冷凝物、废水、污泥等的捕获和排放。工厂的布局通常包括将合成气转化为最终产品（热、电、液体燃料）的单元。
目前，有几种类型的气化炉用于生物质气化。一些最常见的是逆流固定床，其中碳质燃料的固定床使用以逆流配置流过的蒸汽、氧气或空气进行处理；并流固定床，其采用与燃料以并流配置流动的气化剂气体；流化床，燃料在氧气和蒸汽或空气中进行流化；或夹带流，其中原料与氧气或空气并流气化。
原料可能具有不同的热值和水分含量，这是一个严重的问题。在生物质气化过程中，会产生大量焦油，焦油是重有机化合物的混合物。它们可能是造成气化装置堵塞并增加其故障率的原因。焦油的形成是导致气体输出质量差和维护增加的最大问题之一。围绕生物质气化的环境问题包括排放有毒气体，例如CO、CH4、NOx。
解决这些问题可以为生物质的使用提供额外的储备，并代表了总体上提高可再生能源行业效率的有希望的方法。旨在解决上述问题的有效技术方案的相当一部分集中在各个专利局注册的专利文件中。然而，以主题为导向的搜索、精确选择和系统化此类文件与技术、语言和方法方面的重大困难有关。首先，这与目前的现有发明标记和专利数据库中提出的搜索选项都不能全面和可靠地选择符合要求标准的专利和专利申请有关。在出版商看来，
本扩展专利报告由专利审查和数据库和专利文件列表形式的附件组成，包括有关已发布的 6488 份专利文件的信息，这些信息是在普遍可访问的专利搜索系统中以主题为导向的专利搜索过程中收集的，并于 2021 年 8 月进行处理，其中作者声明专利解决方案属于与生物质气化相关的领域。
专利数据库
专利数据库包含一组 Excel 格式的结构化数据，用于与感兴趣的主题相关的专利文档，涵盖 1993 年至 2021 年的时间段。将专利文档数据库放在扩展名为 xlsx 的文件中，可以形成单独的选择文档或借助 Microsoft Office Excel 的内置工具按选定的参数对其进行排序。附件手册描述了在数据库中管理专利文件的主要选项，并与 Microsoft Office Excel 2016 英文版的功能相对应。数据库中包含的专利文件的全文描述或至少一个摘要可以是在公开可用的专利搜索引擎（例如 Google Patents）中按文档编号查找。截至本评价编制之日，2020年发表的发明约有300项被发现、处理和注册，这显然不是包罗万象的结果。需要考虑的是，新专利文献在国家和普遍可访问的数据库中公布的过程需要一定的时间，而它们的确定和处理是一个全面且耗时的过程，无法在 2021 年 9 月之前完成。
数据库包括：
发明：6488
办公室：64
国家：44
申请人数：1820
单个 IPC 子组：1589
分配的 IPC 子组总数：23270
专利审查
2001-2020 年全球专利局公布的一系列与生物质气化相关的发明供本次审查考虑。审查包括6333项专利和专利申请。已公布专利和专利申请的审查和分析包括： 按年份分布的文件；通过书目和技术指标；由顶级专利局提供；由发明活动的主要国家；非居民参与分析；国际专利分类指数的相关性；分析最有成效的申请人的活动；申请人在知识产权登记处的参与份额；使用原始方法对专利文件进行评级评估；主要制造业务和设备的分析。
对于本次审查中入选审查的每一份专利文献，都初步定义了统一指标的特征，包括：技术问题、采用的创造性解决方案的类型、属于一个或另一个技术领域。这允许可视化文档聚合数组中每个指标的内部内容，例如，定义文本中公开的创造性解决方案旨在解决的技术问题的顺序和比例相关性。
审查提供了与主要专利局专利活动相关的数据，包括 USPTO（美国）、EPO（欧洲专利公约成员国）、CNIPA（CN）、KIPO（KR）、JPO（JP）、CIPO（CA） , 澳大利亚知识产权 (AU), DPMA (DE), Rospatent (RU), INPI (BR)。
它包含对主要申请人专利活动结果的详细描述，包括：
- 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 (中国)
- 通用电气（美国）
- Shell Internationale Research Maatschappij BV（荷兰）
- Air Products and Chemicals, Inc.（美国）
- Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies Alternatives（法国）
- Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland（荷兰）
- 庄信万丰（英国）
- 三菱重工（日本）
- 林德股份公司（德国）
- 蒂森克虏伯伍德有限公司（德国）
统计数据以两种比较形式呈现——在整个分析期间授予的专利和在过去五年中公布的申请。
“主要制造操作和设备”一章提供了与生物质气化相关的专利文件的详细统计和技术分析，该分析是针对包含具有相似技术属性的文件的单个专利组进行的：
- 原料预处理
- 进料系统
- 捕获和分离
- 化学和其他物质
- 其他设备和物质
- 控制和诊断方法
- 整理处理
- 初级处理（加热、反应器类型、废气再利用、气体净化、废物去除、合成气转化）
这些组是在权衡的基础上选择的，考虑到一个主题的技术重要性、它在发明者中的受欢迎程度、对一个组的技术属性进行明确解释的可能性以及组的合理数量。对每一组进行了一般统计指标，包括专利文献按年份和主要专利局的细分，并提供了主要申请人和统计指标趋势。提供IPC指标、发明问题、技术要素以及相同统一指标的前几组列表作为技术指标。审查了每组中评分最高的专利和代表最广泛专利家族的专利。
结论包含比较统计数据，可以揭示由此产生的专利趋势并得出主要结论。此处展示了各年申请数与专利文献总数的关系、单项申请数与年度总申请数的关系、各年新申请人数、新 IPC 子组排名靠前的图表等。
专利文献清单
数据库中的专利文件列表以 PDF 格式组成，并以三种变体形式呈现： 申请人细分；按统一组划分；按 IPC 类别分类。列表中的每个专利文献都提供了主要书目数据、核心文献编号、标题从本国语言到英语的翻译、技术指标列表和评级值。申请人的专利文献列表另外按专利家族排序。统一分组包括具有相同统一指标的发明的分组组合列表。在这些组中，专利文件按簇排序，这还证明了专利文件的书目指标的最大相似性。按 IPC 类别划分的专利文件列表组合成具有相同 IPC 部分和 IPC 类别的组。与 IPC 子组完全匹配的所有文档都可以通过此列表中的简单搜索过程找到。用户可以根据自己的偏好或目标从任何建议的附件版本中受益。
以不同的配置安排报告，包括专利审查、Excel 格式的数据库和专利文件的原始列表，将为不同的用户群体提供对所包含材料的全面访问。
谁需要这份报告？
本报告是监测特定工业部门先进技术成果的变体之一。报告中提供的统计数据、评级评估和精心挑选的专利文件可能会引起发明家、工程师、研究人员、学生和教育工作者以及商人和投资者的兴趣，他们或多或少地关心以下问题。生物能源技术的发展。
免责声明
本数据库由 EnerTechUp 公司及其合作伙伴编制。该数据库包括从公开来源仔细收集的专利文件，据作者称，该数据库最大程度地代表了截至数据库准备之日特定能源行业的最新创新。有关专利文献检索和处理方法的详细信息，请访问 Advanced Energy Technologies 网站 (aenert.com)。考虑到与编制国际专利文件清单有关的困难，包括与时间框架、国家和术语障碍有关的困难，以及考虑到收集所需分析信息和进行定性解释的高劳动强度，数据库的作者不能保证所代表材料的绝对完整性和准确性，并且不对使用这些材料承担任何责任。EnerTechUp 公司“按原样”代表本材料，并拒绝因使用其中发布的数据而产生的任何索赔和责任，包括但不限于：任何类型的经济损失赔偿、利润损失或精神损害赔偿。这些规定也适用于 EnerTechUp 公司的员工、股东、代理人和数据供应商。赔偿任何类型的经济损失、利润损失或精神损害赔偿。这些规定也适用于 EnerTechUp 公司的员工、股东、代理人和数据供应商。赔偿任何类型的经济损失、利润损失或精神损害赔偿。这些规定也适用于 EnerTechUp 公司的员工、股东、代理人和数据供应商。
