合成气。 专利数据库。 埃纳特。 2022 年 9 月
概括
合成气主要是 H2 和 CO 的混合物，几乎可以从任何碳氢化合物或有机材料中获得，包括天然气、煤炭、生物质或城市垃圾。 为了生产合成气，原料经过高温暴露方法，导致有机物质的复杂分子分解为元素氢和一氧化碳的混合物。 在下一阶段，可以用它们合成甲醇及其许多衍生物，它们具有广泛的应用，主要在化学工业中。 费托工艺可以生产高质量的合成燃料。 合成气甲烷化提供合成气生产作为天然气的替代品。 该市场的领先企业有英荷壳牌公司、南非沙索公司、加拿大甲烷公司、丹麦托普索公司、日本东洋科技公司、美国空气产品公司、鲁奇化学公司、林德公司、液化空气公司等。
根据所用原料的类型，合成气生产工艺以及随后合成液体燃料的工艺被命名为天然气制液体（GTL）、煤制液体（CTL）、生物质制液体（BTL）。 这些技术中的每一种都有其自己的基本独特特征，这通常不允许将它们集中起来处理。 然而，它们都基于合成气生产，这意味着涉及相关过程。
从天然气生产液体燃料是一个历史悠久的工业过程。 该工艺基于两阶段技术，用于生产合成气，然后使用费托法将其转化为有机液体。 除了满足区域对液体燃料的需求外，GTL技术还可以根据市场情况调节液化气或相反的一组液态碳氢化合物的供应。 最大的工厂Pearl GTL和Oryx GTL位于卡塔尔，总产能超过17万桶/日，卡塔尔拥有大量天然气储量，是最大的液化天然气（LNG）生产国。
实施 GTL 技术的一种场景涉及使用专门的微通道设备。 用于生产合成燃料的微通道技术主要被视为在油田中有效利用伴生气的最有前途的选择。 与实践中广泛使用的大容量 GTL 技术相比，微通道安装涉及金属片的组装，金属片与通道交错，用于主要反应和冷却。 微通道反应器用于通过费托反应生产合成气和液态烃。 微通道反应器的主要优点是设备吨位小、模块化（模块化微型GTL单元）以及能够直接在现场使用。 缺点包括产品本地使用、成本和能源成本较高以及技术实施困难。 目前，微通道单元的规模化生产尚未建立，该技术的实际应用实例仅限于示范项目。 因此，大部分伴生石油气仍然直接在油田燃烧或重新注入储层。
煤制油技术可以利用煤生产高质量的合成燃料，而煤是最便宜的化石燃料。 然而，这些技术的特点是经济效益低和环境问题。 全球主要专利局最近发布的专利解决了这些问题。 其中，特别需要找出经济利用二氧化碳、减少水消耗、开发有效且廉价的铁基催化剂、改进制氧技术以及采用合理的方法加工最终产品的方法。
煤地下气化是煤制油技术的一种，主要高温过程直接在煤层中进行，从而最大限度地减少与昂贵设备相关的成本并减轻生态影响。
环境友好型能源的使用导致现代社会对各种可再生能源生产方法（例如生物质气化）的兴趣日益浓厚。 目前，用于生物质气化的气化炉有多种类型。 最常见的一些是逆流固定床，其中使用以逆流配置流经固定床的蒸汽、氧气或空气来处理碳质燃料的固定床； 并流固定床，其采用与燃料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经历流化； 或夹带流，其中原料与氧气或空气在并流中气化。 多种不同的生物质和废物衍生原料都适合该工艺 aenert.com.
主要亮点
2002年至2021年20年期间的统计分析包括：
发明：18679
办事处：72 个
国家：57
申请者：4114
个别 IPC 小组：2921
分配的 IPC 子组总数：65049
本次审查共发现专利 6385 件，专利申请 12294 件。 专利申请注册最活跃的时期是 2014 年至 2018 年。 最受申请人欢迎的专利局是美国专利商标局（美国）、中国国家知识产权局（中国）、欧洲专利局和澳大利亚知识产权局（AU）。 全球 57 个国家的代表参与了专利申请过程。 美国、中国、德国、日本和法国的居民获得的专利数量最多。 过去五年中，中国和美国居民提交的专利申请数量最多。 美国专利商标局（美国）、中国国家知识产权局（中国）和欧洲专利局向非居民授予的专利数量最多。
在所考虑的时期结束时，申请人中非居民的比例显着下降。 2017-2021年，各年申请数量占文件总数的比例为0.61-0.52。 同时，每年启动申请数占申请总数的比例处于较高水平（2017-2021 年为 0.46-0.29）。 截至 2021 年底，超过 80% 的专利属于同族专利成员（三项及以上专利文件）。 12个专利族包含30多个专利文件。 过去几年平均专利申请时间为 48-51 个月。
在所考虑的专利数据库中，总共确定了 2921 个 IPC 子组，分配了 65049 次，以及 2270 组相同的统一指标。 在 IPC 子组中，最受欢迎的是 C01B3/38（使用催化剂的碳氢化合物合成气）、C10J3/46（悬浮颗粒或粉状燃料的气化）和 C10J3/72（碳氢化合物合成气，其他功能）。 在专利和专利申请中，IPC 子组 C01B3/38 和 C10J3/72 的受欢迎程度显着增长。 在专利中，3 个或更多不同的 IPC 部分同时分配给 413 份文件（超过 6.4%）。 近年来，每年分配给专利文献的新 IPC 子组数量大幅增加。
在专利和专利申请中，最常提到的技术类别是煤制油。 在大多数情况下，作者将主要流程的低效率和高OPEX/维护列为专利和专利申请中公开的技术方案旨在解决的问题。 在绝大多数情况下，发明与设备或方法有关。
按专利数量排名前 10 位的申请人包括：
壳牌国际研究 Maatschappij B.V.（荷兰）
托普索 A/S (DK)
L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude (法国)
壳牌石油公司（美国）
Velocys 公司（美国）
IFP 新能源（法国）
武汉凯迪工程技术研究总院有限公司（中）
空气化工产品公司（美国）
通用电气（美国）
庄信万丰公司（英国）
分析的结论部分包括计算数据，可以揭示由此产生的专利趋势并得出主要结论。 这里还给出了各年申请数与专利数的关系、各年单项申请数与总数的关系等图表。
可以在此处下载该数据库的免费演示版本：
演示版展示了前一百个专利文献，以及一些统计信息。
谁需要这个数据库？
拟议的专利数据库可以及时追踪特定工业部门知识产权市场的现有趋势。 该专利数据库面向参与合成气生产技术开发的发明人、工程师、研究人员、经理和企业管理者。
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