国内外煤热解技术专利分析

徐婕，郑化安，张生军，贾培军

（陕西煤业化工技术研究有限责任公司，陕西 西安710065）

产品与市场

国内外煤热解技术专利分析

徐婕，郑化安，张生军，贾培军

（陕西煤业化工技术研究有限责任公司，陕西 西安710065）

热解技术作为煤炭清洁高效利用的核心技术之一，具有能效高、耗水少、投资低、环境友好等优势，发展热解技术符合我国迫切寻求煤炭清洁利用技术的国情。本文对国内外煤热解技术相关专利进行了检索和统计，重点分析了煤热解技术发展的总体趋势、区域分布和重要专利人及其专利技术特点，以便于把握煤热解技术的研究方向和重点领域，为我国热解技术的进一步发展提供参考依据。分析表明煤热解技术处于技术成长期，专利布局日趋完善。国外热解以流化床技术为主，而国内技术多为回转炉式热解技术。热解技术的主要问题为产品分离困难，现阶段的解决思路是采用精细划分热解过程，分段收集产品，减少焦油停留时间等方法减少不同阶段产品的混合从而缓解分离的压力。热解整体系统的趋势为发展以热解为龙头的多联产技术。

煤热解；专利；分析

煤炭是我国的主体能源和重要的工业原料，在我国一次能源生产和消费结构中长期占重要地位。2015年国家能源局发布的《煤炭清洁高效利用行动计划（2015—2020）》指出，未来煤炭在一次能源消费中仍将占主导地位，必须进一步提高煤炭清洁高效利用水平，而热解技术即为煤炭清洁高效利用的核心内容之一。热解技术可在提取煤中挥发分制备油品或高附加值化学品的同时获得比原煤更洁净的热解焦（洁净煤），具有能效高、耗水少、投资低、环境友好等优势。热解技术作为现在研究的热点，已有大量专利获得授权。通过对国内外相关领域的专利进行检索和分析，可以把握煤热解技术的研究方向和重点领域，为我国热解技术的进一步发展提供参考依据。

图1 专利总体态势图

1 煤热解技术专利总体情况分析

本研究专利数据来源于国家知识产权局的中外专利数据库服务平台和欧洲专利局专利检索平台。采用主题词与专利分类号相结合构建检索式进行检索。检索的范围不包括高温热解技术、煤和生物质或煤和垃圾共热解技术，本文样本采集的时间截至2015年12月1日。

1.1 专利总体态势

年度申请专利数量及年度专利公开数量如图 1中所示，由于专利一般从申请到公开需要长达 18个月甚至3年的时间，因此公开专利曲线的趋势略晚与申请专利曲线。由图1可知，煤热解技术专利早在20世纪初出现，20世纪20至30年代迎来了热解技术发展的第一高峰期；1970—1980年，进入热解技术的第二高峰期；2010年之后，随着传统煤转化技术无法到达日益增高的环境要求，煤热解技术呈现迅速发展的势头，一直延续至今。

1.2 技术生命周期

对于技术生命周期的研究，可以帮助确定当前技术所处的发展阶段、预测技术发展极限，从而进行有效技术管理。

从图 2所示的煤热解技术生命周期图可以看出，从1905年开始到2008年，煤热解专利数量和申请人数量一直较少，技术处于萌芽阶段，企业投入意愿较低，仅有少数几个企业参与技术研发，且来自不同领域和行业。2009年之后，进入技术成长期，申请人数量和专利的申请数量急剧上升，进一步分析 2009～2014年申请专利量和申请人数量的比例，分别为1.48，1.60，1.46，1.77，1.96，1.81。这说明在刚进入技术成长期时，大量申请人进入该领域进行技术研发，技术集中度低，技术分布的范围大，随着技术的发展，技术的集中度有收拢的趋势，说明部分申请人被淘汰同时亦有部分申请人技术有所突破，专利申请量增加。目前，煤热解技术仍处于成长期，专利数量仍然增大迅速。

图2 煤热解技术生命周期图

2 专利区域分布地图

2.1 各国专利份额比较

从区域构成分析（图3）可知，中国申请的专利量最大，占46.01%，英国、美国、德国、日本依次递减分别占比为 17.05%、10.11%、8.65%和5.56%。由图 3可知，中国在煤热解技术方面的专利数量最多，说明中国在该领域进行了大量研究，这与中国的能源赋存结构具有密切的关系，中国煤炭在一次能源占比巨大，迫切需求煤炭清洁利用新途径的突破。中国针对热解技术的研究始于20世纪50年代，但由于我国的专利法于1985年开始实施，因此早期的技术并没有申请专利。对比热解技术发展的历程，中国热解技术起步明显晚于其他国家，因此国外的专利技术特点与发展情况对中国的热解技术发展具有重要的借鉴意义。

图3 世界热解专利申请区域分析

2.2 市场分布

中国、美国、日本、德国作为煤热解专利规模最大的国家，其对世界市场的争夺也非常激烈。除了对本国进行专利保护外，为了后期技术在国外的推广，就必须在该地区申请相关煤热解专利以求获得知识产权保护。因此，专利申请国同族专利的申请可以反映出其市场战略。

由图4可知，中国作为专利申请第一大国家除在本国申请外，同时重点关注澳大利亚、欧洲、国际专利体系（PTC）、英国和美国等国的技术市场，但在日本的专利布局不够，日本作为煤热解专利的主要申请国之一，其技术市场不容小觑。英国虽然专利总数上较多，但在国外市场的保护力度却相对较弱，这是因为英国的专利主要集中在20世纪30年代，当时各国的专利组织尚不健全，不利于技术的保护。美国、日本、德国在国外市场的保护力度上相较于其他国家较强，尤其是美国除了在本国外，其专利布局同时涉及十几个国家和专利组织，在澳大利亚、英国等多个国家都构建了强大的专利保护。

图4 热解技术主要专利国家专利全球布局

同时英国和澳大利亚是重点的技术关注市场。英国作为煤热解技术的最早研发国家，早期代表了技术发展的方向，各国在相应的技术得到发展后均在英 国申请专利，因此各国在英国申请的专利时间集中在1930—1980年之间，后期随着英国自身热解技术关 注度的减弱，其他国家也相应减少了在英国的专利保护。近年来，中、德、法、英、日、美等多国均在澳大利亚开展了专利技术保护。结合澳大利亚资源环境和技术发展形势分析，澳大利亚富产褐煤，褐煤需经过干燥提质才能实现其清洁高效的利用，同时澳大利亚本国干燥提质技术相对于其他国家研究力度较弱，因此各国十分重视澳大利亚市场的竞争。

3 煤热解技术中国专利统计分析

中国知识产权局专利检索数据库收录了中国知识产权局自1985年9月以来分布的全部中国专利信息，包括发明、实用新型和外观设计3种专利。

3.1 中国专利年度申请量分析

对检索到的煤热解专利按申请年度进行统计，如图5所示。从专利申请数量来看，2008年以前每年专利申请量不到10件，2009年后专利申请量大幅提升，2014年申请量达到峰值。鉴于发明专利从受理到公开有18个月的时滞，2014—2015年申请的专利尚未全部公开，申请量无法从图中完整呈现，因此，还无法准确获知其专利申请数量。尽管如此，从图中仍能看出2014年已经达至新的申请数量，2015年专利申请也已经处于较高的申请量。从总的发展态势来看，2008年以前煤热解技术在我国基本上处于初始研究阶段，2009年后专利申请量保持较快增长态势，进入一个新的技术发展阶段。

图5 中国热解技术专利年度走势

3.2 中国热解技术专利类别分析

在我国，专利包括发明专利、实用新型专利和外观设计专利3个类别。对本次分析专利样本的类别进行统计，发明专利与实用新型的比例分别为 64.23%和35.77%，无外观设计专利。从这个分布可以看出，我国煤热解领域原创性的发明专利超过了实用新型专利，说明行业的关注点依然在技术要点的攻克。

3.3 中国热解专利技术构成分析

按照国际专利（IPC）分类号统计，煤热解中国专利的主要技术构成见表1。由表1可见，煤热解专利的技术方向比较集中在C10B53（粉煤干馏生产煤气、焦炭、焦油或类似物）技术方向，说明该方向是热解技术主要的关注点，创新活跃，技术竞争也更加激烈。此外C10B49、C10B47和C10B51的热解供热方式也是研究热点之一，关于供热方式的研究占专利总量的14.59%，其中采用热载体（C10B49）的供热方式所占比例最大，达7.39%。

表1 煤热解中国专利的主要技术构成

3.4 中国主要专利申请人分析

由于热解技术尚处于快速发展期，因此专利申请人的数量以及专利数量均处于高位，而且各申请人之间竞争激烈，因此本文对位于前30名的申请人进行统计分析。前30名的申请人包括7所大学依次是长安大学、太原理工大学、西安建筑科技大学、浙江大学医学院、中国矿业大学北京校区、大连理工大学、西安科技大学；一个中国科学院研究所中科院过程所；两位个人申请人，分别为何巨堂和王树宽；其余皆为企业。

前30名申请人呈现出以下特点：中国申请人占据全部席位，未见国外申请人，说明目前国内的市场主要是本国技术的竞争；企业为主要研究力量和创新投入的主体，个人研究者也占据一席之地，而高校投入相对参与程度较低。

进一步对前30名申请人在煤热解领域的专利申请类别进行统计（表 2）。大部分申请人即申请了技术含量较高的发明专利，也申请了技术含量较低的实用新型专利，其中个人和高校倾向申请技术含量较高的发明专利。目前申请专利的授权比例较高，这是由于目前技术尚未成熟，存在大量可创新的技术点。

4 国内外主要申请人技术特点分析

4.1 国外主要申请人技术特点分析

由于国外技术发展时间长，因此在技术发展的方向、趋势以及技术关注点均对我国的技术研发具有重要的借鉴意义，此处主要针对国外的主要申请人和技术特点进行分析。着重分析国外申请人申请的专利情况，根据申请专利数量分析其中主要的申请人包括日本（蓝色线，见图 6，下同）的新日本制铁公司（Nippon Steel Corp）、三菱工业（Mitsubishi Jukogyo KK）和日本钢管公司（Nippon Kokan KK），德国（橙色线）的法本化学工业股份公司（I G Farbenindustrie AG）、斯坦米勒股份有限公司（Steinmueller GMBH L&C）和矿业联会股份有限公司（Bergwerksverband GMBH），美国（绿色线）的美国工程咨询公司（Consultants INC USS ENGS）和美国环球石油产品公司（UOP LLC），英国（黑实线）的煤炭工业专利有限公司（Coal IND Patents LTD），以及澳大利亚联邦科学与工业研究组织（Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization）（棕红色线）。

表2 前30名申请人专利类别分布

如图6分析，德国申请人的专利相对申请时间较早，其中法本化学工业股份公司的专利主要分布在1925—1935年之间，斯坦米勒股份有限公司和矿业联合股份有限公司的专利分布在 1975—1980年之间；英国的煤炭工业专利有限公司的专利申请时间也集中在1970—1985年之间；美国在20世纪70年代主要是美国工程咨询公司申请的专利，近年来主要为美国环球石油产品公司申请的专利；澳大利亚申请人相对申请量较低，主要是澳大利亚联邦科学与工业研究组织，在2003年申请的3篇专利，日本申请人相对与其他各国活跃度明显较强，新日本制铁公司从1975年之后就保持着持续的活跃性，2010年之后三菱工业连续申请了多篇专利。

由于热解技术目前尚未完全实现工业化运行，因此对于热解技术的分类也未有统一的标准。根据目前热解技术的关注点，本文通过原料、炉型、加热方式、目标产品等几个方面划分热解工艺的类型，在分析主要申请人时增加对于技术申请时间的分析，从而说明技术的发展趋势。

图6 热解技术国外主要专利人专利数量趋势图

德国的法本化学工业股份公司是 20世纪早期化学和石油工业中的大垄断组织，于1925年成立，前身为1904年创立的法本化学公司。早期的专利往往是具有原始创新性的核心专利。法本化学工业股份公司的专利［1-4］主要是采用热解的方式从煤以及类似物获得焦油和煤气，以及焦油加工和煤气的净化方式。该公司在二战期间积极支持希特勒对外侵略，垄断了德国人造汽油和人造橡胶的生产，因此也推动了热解技术的发展。矿业联会股份有限公司的专利涉及热解工艺、热解装置及操作方式和热解煤气净化等多方面内容。该公司的热解技术［5-6］是针对小粒径煤的热解工艺，采用卧式流化床反应器，产品半焦经过燃烧副产水蒸气，高温煤灰循环进入反应器作为热载体。卧式流化床反应器作为干燥的主要设备之一具有减少物料颗粒粉碎率的优点，矿业联会股份有限公司为了有效防止煤粒的扬尘和粉化还申请采用添加焦油减少煤粒粉化的专利［7］。斯坦米勒股份有限公司早期申请的专利是采用热解技术实现煤的脱硫［8］，随着技术的发展，后期提出采用气体热载体方式的流化床热解技术，同时可以采用双流化床结合的方式，其中一个流化床实现煤的快速燃烧或气化产生气体为热解提供热量［9-10］，该公司十分重视技术市场的保护，同族专利在英国、美国、加拿大、法国、南非、巴西多地均有申请。

英国的煤炭工业专利有限公司专利技术可以分为两类，即热解抽提和加氢热解。热解抽提［11-12］的目标产品为半焦，可得到低灰、低挥发分的半焦产品。加氢热解［13］的目标产品是高收率高品质的焦油。在其中的一篇专利中提到了具体的热解方式采用流化床加氢热解［14］，煤的停留时间为1～30min，油气的停留时间为1～20s。

澳大利亚的专利申请人有别于德国，日本和美国以企业为主要研发力量，其以国家科研机构澳大利亚联邦科学与工业研究组织为主要研发单位，该热解技术简称CSIRO。技术主要是采用对低阶煤的热解［15］制备冶金焦的技术［16］，该热解技术采用固体热载体的流化床热解方式。

美国的美国工程咨询公司在1972年在多国对其技术进行了专利保护。该技术特点为采用流化床、气体热载体热解的方式，气体为富氢气氛，氢含量大于20%，通过分离得到轻油、乙烷、乙烯、甲烷，重油与半焦炭化制冶金焦，美国工程咨询公司是美国钢铁在 1969年设立的一家子公司，现在改名为UEC Technologies，主要是冶金方向的咨询业务，煤炭和焦炭尚处于实验室服务阶段。2014年美国环球石油产品公司申请了多篇关于热解的专利［17-20］，除了在美国申请了专利外，还申请了PCT专利，其技术包括煤热解技术、油气分离、焦油加氢、气化提供氢源的加氢热解等，着重关注整体的物料循环。

日本的新日本制铁公司是在热解技术中活跃度最高的企业，该公司从1977年起开始申请有关热解技术的专利，历时三十年一直有相关的专利持续申请。新日本制铁公司是国际市场竞争力最强的钢铁企业之一，无论从企业的研发能力、管理水平、还是从产品的质量和技术含量方面来讲，都堪称钢铁界的一面旗帜。新日铁公司的热解技术也是与其主体技术相配套的技术，有意通过热解技术将高挥发分的不粘结性煤用于高炉炼焦，降低高炉焦煤的成本。因此新日铁的热解专利大致可以划分为两类：一类是热解工艺的研发；另一类是将半焦如何用于制备冶金焦。针对半焦制备冶金焦的专利主要涉及制备方法及工艺，预期达到增加非黏性煤的比例、环保的制焦煤预处理成型方法、防止半焦的粉化、提高冶金焦的强度、减少氮氧化物排放等问题［21-25］。分析其热解工艺的专利，可清晰划分出不同时间采用的不同热解技术，在1984年申请的专利采用立式炉热解，关注立式炉的布气及放大问题，相关后续研究提出采用间接加热的移动床实现连续化生产［26-27］；1991年提出快速热解技术，采用气流床的热解方式［28］；1992年，进一步提出热解气化同炉分区操作，通过控制气化条件达到控制快速热解的温度［29］；1995年申请的专利中提出采用半焦气化气为煤的快速热解过程供热［30］；2007年在热解气化同炉分区操作的基础上在气化段增加预热段，提供原煤的适应性［31］。同期还申请了有关关于焦油回收、分离方法的专利。2010年以后日本有关热解的专利主要是三菱工业申请的，该公司热解技术采用的是回转窑炉间接加热的方式，可有效脱除煤中的有害物质［32-33］。

4.2 国内主要申请人技术特点分析

国内热解技术申请人众多，综合考虑专利申请人的申请数量，授权情况以及技术工业化程度，对已完成中试试验的技术进行技术特点分析。

（1）陕西煤业化工技术研究院有限责任公司陕西煤业化工技术研究院从 2013年开始申请了热解技术的一系列专利，包括热解工艺、热解煤气净化、焦油回收、热解产物利用等技术。其中“一种煤热解气化耦合一体化多联产系统及工艺”，“一种全方法煤炭分质利用多联产的系统及方法”两篇专利作为该单位的核心专利［34-35］。主要从能源与产业优化方向定义了热解气化多联产体系，目前均已授权。基于煤热解气化一体化的核心思路开展了万吨级的气化热解一体化技术实践——气化-低阶煤热解一体化（CGPS）技术，该技术以粉煤为原料，采用常压气化炉和带式炉热解技术实现热解气化的耦合，利用高温气化气为热解单元的热载体，冷煤气作为熄焦介质，系统能源转化效率达92.50%。目前正在编制CGPS技术的百万吨级工艺包，逐级放大，考察系统的稳定性与装置可靠性。

（2）北京神雾环境能源科技集团股份有限公司

神雾集团的热解技术主要采用蓄热式的加热方式，先后申请了蓄热式流化床反应器和蓄热式旋转炉反应器两种不同炉型的专利［36-37］。采用蓄热式可避免其他物质带入系统，所得产品热值量高，利于后续利用。该公司的核心技术为蓄热式辐射管技术，因此除了专利中涉及的流化床和旋转炉外，还可模块化处理实现下行床和辐射管的组合等。目前在内蒙古建成40万吨/年的蓄热式无热载体旋转床热解装置，原料粒径为6～50mm，焦油收率达葛金收率的87%，360℃馏分以下的油品占液体产品的70%，有效气含量达82%。

（3）河南龙成煤高效技术应用有限公司 河南龙成热解工艺使用的是间热式的回转炉工艺［38］，与传统回转炉不同，其内筒上设有螺旋形凸块，增加粉煤的搅动和传动的效率，以提高热量向粉煤的传递效率及生产效率。同时该申请人还申请了相关的煤物质分解油气除尘设备，该技术采用下料的煤炭颗粒缓降槽作为颗粒除尘器［39］，实现油气除尘功效。目前龙成公司的热解装置单系统处理量达 50万吨/年，热载体采用的是热煤气，油气分离实现4mm以上灰分离，能效转换率达90.7%。

（4）山东天力干燥股份有限公司 山东天力公司的主营业务是针对褐煤的干燥以及低阶煤的低温热解技术的研发及推广。该申请人也是选用间热式的回转炉工艺［40-41］，与河南龙成的技术的区别在于该技术采用多管式的换热方式，通过外夹套加热与内部换热加热的有机集合，提高整体热效率。为了进一步提高干馏过程中产生的煤焦油等化工原料提出了多级多管回转炉热解工艺［42］，以提高煤的综合利用率。

（5）湖南华银能源技术有限公司 湖南华银公司的LCC低阶煤提质技术是在美国LFC［43］技术上改进而来的。该技术采用的是气体热载体的搅拌转底炉（主旋转篦式热解器），热解炉底部可以沿轴心旋转，内含犁式机械搅拌器增强煤粉的分散和传热，通过水封防止煤气的逸出，原料适用于3～70mm［44］的粒煤。后续在其技术上逐渐改进，增加旋转篦式干燥炉和激冷盘，将干燥与热解工段分开，提高焦油收率［45］；在炉体支撑处增加圆形钢制轨道，以满足大盘面的支撑便于设备的放大，水封处增加鳞片挡板，防止煤粉进入水封，保证设备的长周期运行［46］；进一步采用双层空间网状桁架支撑结构来消除热应力对设备的影响［47］。目前该技术示范规模达到30万吨/年，并获得100万吨/年装置的工业许可。

（6）神华集团有限责任公司、北京低碳清洁能源研究所 神华集团有限责任公司在 2013年以前与中国神华煤制油化工有限公司合作，2014年之后与北京低碳清洁能源研究所合作，共申请多篇专利。神华的热解技术采用的是回转窑炉的炉型，系统一般包括干燥回转窑、热解回转窑和加热回转窑，加热回转窑中实现热半焦的升温为热解提供固体热载体［48-49］。后续专利中为了改善固体热载体粉化的问题，对半焦进行粒径划分，大颗粒半焦作为热载体进入加热回转窑升温循环［50］，并增加回转窑熄焦装置增加系统的余热回收［51］，同时为了提高焦油收率、避免焦油引起的堵塞，将热解回转窑划分为预热段、第一热解段和第二热解段，第一热解段为焦油释出的位置，并在第一热解段和第二热解段中设油气出口来缩短焦油在系统中的停留时间，减少焦油二次裂化和结焦，提高焦油收率［52］。

（7）北京国电富通科技发展有限责任公司 北京国电富通科技发展有限责任公司先后与北京中能华源投资有限公司、锡林浩特国能煤干燥有限公司以及北京国能普华环保工程技术有限公司申请了多篇热解技术相关专利。国电富通的技术是基于传统立式炉的改进，改进内容包括内燃式供热改为外燃内热供热，采用多段分层的热解方式来有效降低系统压力并扩大原料粒径适应性［53-54］。目前正在运行的炉型单套规模可达到50万吨/年，原料粒径为0～150mm，其中小于 0.1mm的比例可达 13%，小于0.2mm的比例达30%。

（8）浙江大学 浙江大学的热解选用的是流化床热解工艺，根据目标产品不同，可以采用不同的工艺流程。以煤气、焦油、半焦为目标产品时［55］，使用流化床热解炉和流化床半焦加热炉相结合的方式，高温半焦作为热载体为热解过程供热；以焦油、热解煤气和合成气为目标产品时［56］，使用流化热解炉、流化气化炉和流化燃烧炉耦合的方式，热解产生的半焦经过流化床气化，气化残炭再经燃烧生成高温煤灰，高温煤灰作为固体热载体进入热解炉供热。目前现有装置原煤用量为11t/h，能量转化率为86.6%。

（9）陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司、华陆工程科技有限责任公司 神木天元公司和华陆工程公司共同申请了关于热解的多篇专利，目前尚均处于实质审查阶段。天元公司的热解技术采用的是回转热解炉的方式［57］，原煤处理30mm以下的粒径，根据专利申请的范围回转热解炉可采用直接加热、间接加热和直接间接相结合的方式。目前建成的6t/h的中试装置采用的是间接加热的方式，中试装置中能效转换率大于80%。神木天元和热解相配套的延迟焦化技术也申请了相关专利，该技术将干馏之后未经处理的油气直接经过延迟焦化以解决热解油气难以净化和容易堵塞管道的问题［58］。

（10）大连理工大学、神木富油能源科技有限公司 大连理工大学的热解研究始于1981年，2008年与神木富油公司合作共同开发热解技术。其热解技术采用的是固体热载体的移动床热解技术［59］。原煤经过干燥，与高温半焦混合在移动床反应器中热解，为了解决固体热载体法引起的床层高度增加，焦油收率下降的问题，引入了导引式气提技术强化油气加速导出。目前该技术建成的单套装置规模达60万吨/年。并配套神木富油自有全馏分加氢技术，可对煤焦油进一步提质加工，生产石脑油、柴油等燃料油［60］。

（11）中国科学院过程工程研究所 中科院过程所为了克服外热式间接加热热解反应器存在的传热速率慢以及热解碎粉物料时存在的热解气逸出阻力大、停留时间长而导致焦油产率低、品质差的问题，提出了一种内构件移动床热解技 术［61-62］。在热解反应器中的含碳物质充填层中设置若干传热性能好、耐高温的板式内构件，至少内构件的一端或一侧与热解反应器的高温或加热壁面紧密接触，另一端直接与含碳物质接触，热量由高温反应器的边壁快速传向内构件，从而经内构件快速加热含碳物质，板式内构件壁面与含碳物质间构成间隙，提供热解气相产物的排出通道。专利中包含的反应器类型可以是固定床、流动床或流化床。该技术在100kg级中试试验中，焦油收率可到葛金收率的90.3%，轻油比例大于 70%，甲苯不溶物小于 1%。目前正在建设的工业化装置单套规模为50万 吨/年。

5 结 语

（1）煤热解技术处于技术成长期 热解技术具有上百年的历史，21世纪以前该技术一直处于萌芽期，2009年之后进入了技术成长期，专利数量和申请人都大幅度提高，技术发展迅速，其中中国的专利数量增长速度最快，但德、英、日、美等多国技术发展时间长，技术积累丰富，对我国的热解技术发展具有重要的借鉴意义。

（2）专利布局日趋完善 随着专利知识与市场竞争意识的增强，各专利国除关注本国的专利申请外，在技术的潜在市场也进行了相应的技术保护，其中澳大利亚是各国共同关注的热门市场。

（3）国内外技术特点存在差异性 国内外的专利申请人均以企业为主，热解技术发展初期获得技术突破的均为立式炉热解工艺，随着技术的发展国外申请的技术多为气体热载体、流化床热解技术，国内关注度最高的则为回转窑式热解技术。

（4）热解技术的发展方向 针对热解过程中产品收集、分离及后续利用等关键问题，根据专利信息分析精细划分热解过程，分段收集产品，减少焦油停留时间是解决问题的主要手段；针对整体系统的优化，以热解为龙头的多联产技术的发展，采用燃烧、气化技术与热解技术向结合，可实现热电化多联产，提高体系的能效利用率。

（5）国内热解技术存在的问题 目前由于专利申请人众多，存在大量重复的工作，建议形成专利池，集中研发力量有效推进技术发展；加强高校及科研机构的研发力量，通过基础理论试验进一步支撑热解技术的发展。

［1］ I G FARBENINDUSTRIE A G. Improvements in the manufacture and production of valuable liquid and other hydrocarbons and derivatives thereof from products of the distillation or extraction of coal and the like： GB1268427［P/OL］. 1926-02-11［2015-12-01］. https：//worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio？II=0& ND=3&adjacent=true&locale=en_EP&FT=D&date=19270613&CC= GB&NR=272833A&KC=A.

［2］ I G FARBENINDUSTRIE A G. Manufacture and production of valuable liquid and other hydrocarbons and derivativesthereof from products of the distillation or extraction of coal and the like：GB1268527［P/OL］. 1926-02-11［2015-12-01］. https：//www.ipo.gov. uk/p-ipsum/Case/PublicationNumber/GB1268527.

［3］ I G FARBENINDUSTRIE A G. Improvements in the manufacture and production of viscous oils from brown-coal tars or their distillation products： GB1391528［P/OL］. 1928-05-11［2015-12-01］. https：//worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio？II=0&ND =3&adjacent=true&locale=en_EP&FT=D&date=19290808&CC=GB &NR=316701A&KC=A.

［4］ I G FARBENINDUSTRIE A G. Improvements in the wet purification of gases，especially coal distillation gases： GB2662435［P/OL］. 1935-09-26［2015-12-01］. https：//worldwide. espacenet. com/ publicationDetails/biblio？II=0&ND=3&adjacent=true&locale=en_EP &FT=D&date=19370325&CC=GB&NR=463263A&KC=A.

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Analysis on the patent information of coal pyrolysis

XU Jie，ZHENG Huaan，ZHANG Shengjun，JIA Peijun
（Shaanxi Coal and Chemical Technology Institute Co.，Ltd.，Xi'an 710065，Shaanxi，China）

The coal pyrolysis as one of the core technology of high efficient and clean utilization of coal，has advantages of high-efficiency，low-water，low-investment，low-pollution，etc. The development of coal pyrolysis accords with national conditions of looking for the high efficient and clean utilization of coal. In this paper，the patents about coal pyrolysis both in China and abroad are retrieved and gathered statistics. To provide reference for the development of coal pyrolysis in our country，this paper analyses the general trend，areal distribution，main patentees and technical characteristics，and grasps the research direction and key fields. The paper indicates that the coal pyrolysis has stepped into the growth period and the patent layout is more complete. Pyrolysis is given priority to with fluidized bed technology abroad，while the domestic technology is rotary furnace pyrolyzer. The difficulty of product separation is the key technique barrier. The current solution is to decrease the products mixing in different stages by more refine process control，step-product collection and reducing tar residence time to relieve the pressure on separation. The overall system trends to develop coal pyrolysis-polygeneration.

coal pyrolysis；patent；analysis

TQ 523

A

1000-6613（2016）10-3367-10

10.16085/j.issn.1000-6613.2016.10.050

2016-01-06；修改稿日期：2016-07-08。

及联系人：徐婕（1985—），女，博士，工程师，研究方向为煤转化。E-mail xuj0129@163.com。