國(guó)家發(fā)展改革委等部門關(guān)于印發(fā)《電解鋁行業(yè)節(jié)能降碳專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》的
低溫SCR脫硝催化劑專利技術(shù)綜述
低溫SCR脫硝催化劑專利技術(shù)綜述大氣網(wǎng)訊:摘要: 本文綜述分析了低溫選擇性催化還原( SCR) 脫硝催化劑全球和中國(guó)專利的申請(qǐng)量趨勢(shì)、申請(qǐng)國(guó)別分布,總結(jié)了國(guó)內(nèi)外重要申請(qǐng)人分布及核心
大氣網(wǎng)訊:摘要: 本文綜述分析了低溫選擇性催化還原( SCR) 脫硝催化劑全球和中國(guó)專利的申請(qǐng)量趨勢(shì)、申請(qǐng)國(guó)別分布,總結(jié)了國(guó)內(nèi)外重要申請(qǐng)人分布及核心專利,為相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員提供參考。
1 引言
氮氧化物( NOx) 是鍋爐和內(nèi)燃機(jī)排放氣體中的主要有害物質(zhì)之一,是造成酸雨的主要原因,也是形成近地層大氣臭氧、二次微細(xì)顆粒污染、地表水富營(yíng)養(yǎng)化以及光化學(xué)煙霧的主要原因。目前造成大氣污染的氮氧化物主要有一氧化氮( NO) 和二氧化氮( NO2) ,其主要來(lái)源為移動(dòng)源( 機(jī)動(dòng)車,約占49%) 和固定源( 火力發(fā)電廠、工業(yè)鍋爐,約占46%) 。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),氮氧化物的脫除與減排日益提上環(huán)保部門以及各生產(chǎn)單位的日程。
選擇性催化還原法( Selective Catalytic Reduction,SCR) 脫硝是目前國(guó)際上應(yīng)用最為廣泛的脫硝技術(shù)。在實(shí)際運(yùn)行中,由于SCR系統(tǒng)布置位置靠前、運(yùn)行工況改變和應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)寬等原因,使得現(xiàn)有催化劑維護(hù)頻繁、損耗嚴(yán)重和壽命較短。因此,尋求與鍋爐系統(tǒng)排煙溫度( 120~250℃) 相匹配的低溫脫硝技術(shù)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。低溫脫硝反應(yīng)器布置在除塵和脫硫設(shè)備之后,通過(guò)脫硝反應(yīng)器的煙氣具有低溫、低硫、低灰等特性,避免了催化劑高溫?zé)Y(jié)和中毒,無(wú)需對(duì)鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行改造和煙氣加熱,從而節(jié)省操作成本、降低能耗。本文著重研究了低溫SCR 脫硝催化劑的全球?qū)@暾?qǐng)狀況、中國(guó)專利申請(qǐng)狀況以及重點(diǎn)申請(qǐng)人情況,對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析,以期掌握該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,為相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員帶來(lái)有益幫助。
2 低溫SCR脫硝催化劑專利技術(shù)分析
2.1 專利申請(qǐng)趨勢(shì)
如圖1所示為低溫SCR 脫硝催化劑技術(shù)全球?qū)@暾?qǐng)量年度分布趨勢(shì)圖。
從圖1可以看出,低溫SCR脫硝催化劑的相關(guān)專利最早出現(xiàn)在1976年,截止到2005年,該階段專利申請(qǐng)量較少,年申請(qǐng)量均在10項(xiàng)以下。在該階段,日本是主要的專利申請(qǐng)國(guó),其他國(guó)家在低溫SCR脫硝領(lǐng)域鮮有研究。從2006年至2010年,低溫SCR脫硝催化劑的專利申請(qǐng)出現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì),這一階段處于技術(shù)的發(fā)展期,中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)、德國(guó)等國(guó)家在低溫SCR脫硝領(lǐng)域均開始進(jìn)行研究,其中中國(guó)的專利申請(qǐng)量高于其他所有國(guó)家專利申請(qǐng)量之和,這表明中國(guó)更加重視低溫SCR脫硝催化劑的研究。2011年以后,低溫SCR脫硝催化劑的相關(guān)專利申請(qǐng)量持續(xù)快速增長(zhǎng),在該階段,中國(guó)是主要的專利申請(qǐng)國(guó)家, 2015年中國(guó)的相關(guān)專利申請(qǐng)突破100項(xiàng),而其他國(guó)家的相關(guān)專利申請(qǐng)較少,年均申請(qǐng)量在10項(xiàng)左右。
圖2所示為低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)相關(guān)專利主要申請(qǐng)國(guó)別分布情況。從圖2 可以看出,與低溫SCR脫硝催化劑全球?qū)@暾?qǐng)量趨勢(shì)一致,中國(guó)是低溫SCR 脫硝催化劑領(lǐng)域最主要的申請(qǐng)國(guó),具體地,中國(guó)占69%,日本占14%,美國(guó)占7%,韓國(guó)占4%,德國(guó)占1%,其他國(guó)家占5%。中國(guó)關(guān)于低溫SCR脫硝催化劑的專利申請(qǐng)占據(jù)了全球?qū)@暾?qǐng)總數(shù)量的半數(shù)多,大幅領(lǐng)先于其他國(guó)家和地區(qū)。
圖3是各國(guó)申請(qǐng)人在華專利布局??梢钥闯?,中國(guó)是低溫SCR脫硝催化劑最重要的市場(chǎng),國(guó)內(nèi)提交的專利申請(qǐng)比例高達(dá)91%。各國(guó)專利申請(qǐng)人非常重視在中國(guó)的專利布局,而另一方面國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人在全球其他的專利布局意識(shí)較弱,較少會(huì)向其他國(guó)家遞交專利申請(qǐng)。以全球申請(qǐng)量排名前四位的申請(qǐng)人為例,三菱重工業(yè)株式會(huì)社在美國(guó)、韓國(guó)、中國(guó)提交了申請(qǐng),巴斯夫公司在日本、中國(guó)、歐盟提交了申請(qǐng),而中國(guó)的天津大學(xué)和華南理工大學(xué)只提交了國(guó)內(nèi)申請(qǐng)。
2.2 重要申請(qǐng)人分析
表1為低溫SCR 脫硝催化劑技術(shù)領(lǐng)域排名前12的全球重要申請(qǐng)人及其申請(qǐng)量。由表1 可以看出,在低溫SCR脫硝催化劑領(lǐng)域,專利申請(qǐng)分布比較分散,數(shù)量規(guī)模上沒有拉開較大差距,所有申請(qǐng)人的申請(qǐng)量均沒有超過(guò)25項(xiàng)。就申請(qǐng)人所屬國(guó)家分布來(lái)看,前12 位申請(qǐng)人主要來(lái)自于中國(guó),共占據(jù)9個(gè)名額。
其中,中國(guó)的9位主要申請(qǐng)人中有8位是中國(guó)的高校和科研機(jī)構(gòu),僅有1 位是公司性質(zhì)。由此可以看出,在低溫SCR脫硝催化劑領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)高校和科研機(jī)構(gòu)占據(jù)巨大優(yōu)勢(shì)。安徽元琛環(huán)??萍加邢薰臼菄?guó)內(nèi)低溫SCR脫硝催化劑專利申請(qǐng)量較多的公司,該公司所申請(qǐng)的12項(xiàng)專利目前有1項(xiàng)被駁回,其他均在審。申請(qǐng)量較多的高校如天津大學(xué)的16項(xiàng)專利申請(qǐng)中目前有11件獲得授權(quán),2項(xiàng)在審。在除中國(guó)之外的他國(guó)申請(qǐng)人中,日本、美國(guó)、德國(guó)各有一位申請(qǐng)人進(jìn)入申請(qǐng)量排名前12位中。
2.3 核心專利統(tǒng)計(jì)
根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中專利文獻(xiàn)的被引頻次數(shù)對(duì)低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)的專利申請(qǐng)進(jìn)行排序,列出被引頻次排名前10的專利申請(qǐng)的公開號(hào)、申請(qǐng)人、發(fā)明名稱、涉及國(guó)家等信息,具體如表2所示。從表2可以看出,該10篇核心專利的被引次數(shù)最高為37次,最少為14次; 從公開號(hào)和申請(qǐng)人來(lái)看,上述10篇核心專利主要涉及中國(guó)、日本和美國(guó)三個(gè)國(guó)家,可以看出,中國(guó)、日本和美國(guó)在低溫SCR脫硝催化劑領(lǐng)域的技術(shù)含量較高。從上述10篇核心專利涉及的活性組分技術(shù)分支來(lái)看,其中5篇涉及錳基低溫SCR脫硝催化劑,2篇涉及釩基低溫SCR脫硝催化劑,1篇涉及鐵基低溫SCR脫硝催化劑,1篇涉及銅基低溫SCR脫硝催化劑,1篇涉及鈰基低溫SCR脫硝催化劑。在實(shí)際文獻(xiàn)閱讀過(guò)程中,經(jīng)統(tǒng)計(jì),錳基催化劑和釩基催化劑的專利申請(qǐng)量高于鐵基、銅基和鈰基催化劑的專利申請(qǐng)量。結(jié)合上述核心專利技術(shù)分支統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出,錳基催化劑和釩基催化劑在該領(lǐng)域研究成效較大。
3 結(jié)語(yǔ)
總體而言,低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)門檻不高,技術(shù)準(zhǔn)入較易,申請(qǐng)人較為分散。中國(guó)的低溫SCR脫硝催化劑的相關(guān)專利均以本國(guó)市場(chǎng)為主,目前在該領(lǐng)域起主導(dǎo)作用的申請(qǐng)人主要是高校和科研院所,說(shuō)明我國(guó)該領(lǐng)域?qū)@夹g(shù)的產(chǎn)業(yè)化水平較低,且?guī)缀鯖]有向國(guó)外布局。
原標(biāo)題:低溫SCR脫硝催化劑專利技術(shù)綜述
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