基于专利数据的煤化工产业分析
方磊 FANG Lei；赵想瑞 ZHAO Xiang-rui
（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，郑州450000）
摘要： 煤化工行业在我国能源行业中占有重要地位，对于降低对进口石油的依赖具有重大的意义，也是未来能源行业发展的一个主要方向之一，作为传统行业的煤化工行业也随着技术的进步和发展，向高效、清洁、环保的方向发展。
关键词： 煤化工；能源；环保
0 引言
煤化工是将煤通过化学方法加工为气体、固体、液体或者半成品，在通过进一步深加工形成化工或能源产品的工业流程。主要是通过煤的液化、气化、干馏、焦油加工和电石乙炔化工等，将煤中的有机物转化为燃料或者化工产品。炼焦技术是最古老的工艺，至今仍然是煤化工的重要工艺之一。煤的气化则主要指通过气化方法产生各种气体燃料，煤气化产生的气体也是重要的清洁型能源，煤气化也用来生产合成气，主要用来合成各种液态燃料、化工制品原料。煤液化，主要是指煤在高压环境下加氢进行液化，主要用来生产人造石油以及其他化学产品，尤其石油能源紧缺的情况下，煤液化产品将成为天然石油的替代产品[1]。
新型煤化工是以煤为原料生产清洁能源和人造石油的工艺技术，例如液化产生汽油、柴油，液化石油气以及其他替代燃料（甲醇、二甲醚）等，从而形成煤炭与能源化工为一体新兴技术产业。石油作为非可再生能源，存量不断减少，煤的储量相对石油要大的多，因此，发展新型煤化工产业无疑是解决这一问题的有效手段之一。发展新型煤化工产业，尤其是形成一批自主知识产权的新型煤化工技术，这对于减轻我国燃煤形成的污染、降低石油消耗等具有重要意义。
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1 煤化工行业现状分析
目前，煤炭是占我国能源消费比例为64%，虽然我国可再生能源已经有了长足的进步，可再生能源平均增速为20.9%，但我国能源结构依旧不平衡，煤炭仍占主导地位的国情仍未改变。因此，煤化工产业的发展能够适度、有序、科学发展替代能源，对于国家能源安全至关重要。
传统煤化工技术在我国发展比较早并且技术成熟，传统煤化工生产规模稳居世界第一，我国合成氨、甲醇、焦炭、电石占到全球产量的32%、28%、58%、93%。与此同时，传统煤化工产品具有很强同质性[2]，各产品都有结构性过剩情况。与传统煤化工产品不同的是现代煤化工产品的主要功能是替代石油化工产品，市场潜力巨大，其中主要的代表性产品乙烯、丙烯是有机化工中最重要的两种基础原料产品，产品用途十分广泛，主要应用于塑料、管材、汽车塑料、有机溶剂加工等方面，并且其整体需求增速与宏观经济增速高度相关。
随着我国经济的不断发展，工业产值不断增加，对以煤化工产品为主的化工原料的需求也在不断扩大，加之石油资源的日趋紧张，国内煤化工产业也得到了长足的发展。国家也不断出台鼓励政策促进煤化工产业的发展，从产量上看，传统煤化工产品产量不断提升，以至于导致产能过剩，尤其是煤去产能之后，对传统煤化工行业产生较大冲击，传统煤化工产业不断萎缩，节能环保型的新型煤化工产业成为煤化工产业重要的发展方向，国家在限制传统煤化工产业的同时，支持节能环保型产能较大的煤化工企业的发展，其专利申请量也在2016年出现拐点，以后逐年开始下降，专利申请方向也从传统煤化工向节能环保技术发展。
2 煤化工行业现状分析
2.1 煤化工行业专利分布
从全球范围对煤化工产业专利申请趋势（图2）进行分析，可以明显的看出美国仍居第一的位置，主要是由于美国的煤化工产业领域起步较早，有较多的技术积累。最近二十年，随着中国煤化工产业的不断发展，专利申请量很快跃居位世界第二，中国也已经成为全球煤化工产业大国。然而从专利申请质量来看，中国煤化工产业的核心专利技术较少，新型煤化工技术以及高端设备、高端技术等方面重要专利仍然被发达国家所垄断，中国从煤化工产业大国向煤化工产业强国的发展任重而道远。
图1 国内专利申请地区排名
图2 全球煤化工产业区域分布
图3 中国煤化工产业专利申请态势
2.2 煤化工产业发展总体趋势
从专利申请地域分布图（图1）来看，煤化工产业主要分布在北京、江苏、上海、浙江、河南、湖北、四川等地，其中以北京申请量最多，主要是由于北京的煤化工科研单位较多，技术实力雄厚，另外从技术分布来看，北京、江苏、上海、浙江等地主要以技术研发为主，其工业企业生产技术主要集中在煤制天然气技术上，而在传统技术煤化工技术型企业较少。河南的专利申请排名第五，主要因为河南煤炭存量丰富，拥有多家大型煤炭企业且距离煤炭大省山西较近，具有资源上的先天条件，另外，河南作为农业大省在初期产业布局上主要以生产化肥的传统煤化工技术为主，拥有昊华骏化、心连心等大型的知名煤化工企业，但是近年来由于传统煤化工行业产能过剩，河南省内的大型企业也开始在立足传统煤化工产业提质增效的基础上向车用尿素、新材料等现代煤化工技术转型升级，产品线逐渐丰富，产品加工技术逐渐向节能环保型转变，未来现代煤化工产业将是河南省煤化工产业转型升级的一个重要方向。
从中国近十几年的煤化工产业的专利申请量态势（图3）分析，2007年开始，中国煤化工产业专利量开始大幅度提升，到2017年达到最高点，后续几年虽然有些下降，但是仍然保持着较高的专利申请量（2018年之后数据由于发明专利有18个月的公开期，这里不做参考）。
从 R-CNN[14]到 Fast R-CNN[15]再到 Faster RCNN[16]一直采用选择性区域提取[17]与CNN代替传统目标检测使用的滑动窗口与手工设计特征，这使得目标检测效率得到了的大大的提升。但针对实时的ATM机场景检测速率仍然不够，因而本文运用了改进的YOLO单一人脸检测模型，利用回归方法进行人脸定位，具有快速定位目标人脸的效果。
近年来我国政府不断出台鼓励煤化工产业发展的相关政策，引导煤化工行业合理发展，在具体政策规划中，2016年出现了大量利好政策，在文件中明确了煤化工发展的基本思路，特别是调整了新型煤化工产业审批方式。可以看出审批权下放至省政府，意味着在经济和环评达标的情况下，政策层面的阻碍也随之降低。随着国家对煤化工行业认识的不断深入，产业发展将回归理性的发展道路。从政策上看行业回暖迹象明显，未来可能将是政策理性加码，迎来煤化工行业的发展新机遇[3]。然而，在2016年底开始至2019年，随着煤矿去产能以及环保政策的不断出台，煤化工产业进入阵痛期，面临着去产能和环保的双重压力，传统的煤化工产业规模不断萎缩，现代煤化工产业准入条件也逐渐严格，就是因为面临如此严峻的条件，现代煤化工产业升级需求不断扩大，环保，节能新技术不断涌现，为去产能、保护环境、规模经营、技术升级奠定了技术基础。
最近几年随着新型煤化工技术的不断发展，国家也选择河南、宁夏等地开展了进行试点，新型煤化工也取得大量技术突破，因此在2015-2017年间，虽然受到去产能和环保因素的影响，煤化工专利申请增速明显放缓，其主要是传统煤化工专利申请数量大幅减少，而节能环保型新型煤化工技术有显著增加所导致的，可见，未来新型煤化工将成为能源结构调整的重要部分。
我踩着马兰家院墙外的柴垛向里面看去。坏了坏了，真是出大事了。马兰的院子里站了好几个人，都在那围着李老黑看。李老黑这会正光着上半身跪在地上，就像那晚我在李金枝床上一样，浑身筛糠，脑袋使劲向下勾着，平日里那股威风劲不知道跑哪去了。有个人还在训李老黑说，我们是抢劫，你狗日的就是强奸！随手揍了李老黑一个响亮的耳刮子。李老黑说，还没办成呢，你们就来了。那人又给了李老黑一耳刮子，狗日的还敢还嘴，没成就是强奸未遂，那也是犯法！
3 结论
随着我国煤化工技术的不断发展，煤化工行业向新型煤化工行业的发展速度不断加快，这对煤化工自主知识产权的保护提出了新的要求，虽然说我国煤化工专利技术发展迅猛，但是整体缺乏专利布局，专利申请仍处于散乱状态，各专利之间不能形成有效的组合，专利保护意识有待进一步增强，专利水平有待进一步提高。
参考文献：
[1]黄格省.我国现代煤化工产业发展现状及对石油化工产业的影响[J].化工进展，2015，34（2）：295-302.
[2]徐振刚.我国现代煤化工跨越发展二十年[J].洁净煤技术，2015，01（21）：1-5.
[3]刘丽秀.煤化工技术的发展与新型煤化工技术[J].煤炭技术，2014，33（02）：196-198.
Analysis of Coal Chemical Industry Based on Patent Data
（Patent Examination Cooperation（Henan）Center of the Patent Office，CNIPA，Zhengzhou 450000，China）
Abstract: The coal chemical industry plays an important role in China's energy industry.It is of great significance for reducing dependence on imported oil.It is also one of the main directions for the development of the energy industry in the future.As a traditional industry,the coal chemical industry also develops towards efficient,clean and environmentally friendly with the technology progress and development.
Key words: coal chemical industry；energy；environmental protection
中图分类号： G306
文献标识码： A
文章编号： 1006-4311（2019）29-0270-02
作者简介： 方磊（1984-），男，河南驻马店人，硕士，助理研究员，主要从事专利产业技术分析；赵想瑞（1987-），女，河南濮阳人，硕士，助理研究员，主要从事专利审查与产业技术分析。
标签：煤化工论文; 能源论文; 环保论文; 国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心论文;