海上溢油回收專利技術綜述

摘 要：海上溢油回收是近年來海洋環(huán)境保護的研究重點。為了了解我國海上溢油回收領域的專利技術概況，文章根據(jù)目前海上溢油回收的三種常用方法，基于中文專利庫，從申請量變化、申請人分布等方面對我國海上溢油回收專利技術進行了分析，總結(jié)了技術發(fā)展趨勢，為企業(yè)確定科研方向及專利戰(zhàn)略布局提供了參考。

關鍵詞：海上溢油回收；物理法；生物法；化學法；專利申請

1 概述

石油作為工農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)和日常生活的主要能源之一，其生產(chǎn)和消費在地區(qū)上很不平衡，因而石油的安全運輸是石油工業(yè)生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，海洋承擔了運輸石油的重任。油輪在裝卸、運輸過程中，溢油事故時有發(fā)生[1]。泄漏在海上的石油形成的油膜會覆蓋海水表面，由此形成的大面積油膜將隔離正常的海氣交換過程，這不僅破壞了海洋生態(tài)平衡，而且浪費了寶貴的石油資源。隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，對石油的需求量和運輸量也在不斷攀升，隨之而來的是溢油事故日益增多。溢油事故一旦發(fā)生，必須及時采取有效措施來清除海上溢油。在應對突發(fā)性海上溢流事故時，溢油回收技術發(fā)揮了重要作用[2]。

文章首先闡述了目前常見的海上溢油回收的形式及適用情況、優(yōu)缺點，然后以海上溢油回收技術在中國范圍內(nèi)的專利申請數(shù)據(jù)為樣本，分析了海上溢油回收技術在中國的專利申請現(xiàn)狀，為企業(yè)的科研方向確定及專利戰(zhàn)略布局提供參考。

2 海上溢油回收技術現(xiàn)狀

為了減輕溢油對海洋的污染，溢油發(fā)生后，必須迅速采取有效措施予以清除回收。目前，海上溢油的處理措施主要分為三大類：物理法、生物法和化學法[3]。

2.1 海上溢油回收的物理法

一般來說，處理水面溢油的最理想方法是物理法，因為物理清除既實現(xiàn)了保護海洋環(huán)境的目的，又回收了寶貴的石油資源，是目前應用最為廣泛的溢油處理技術。物理法是指在不改變溢油存在形態(tài)的情況下將溢油從水面分離出來，既可以采用機械裝置回收溢油，也可以采用吸附材料回收溢油，該方法特別適用于回收油層較厚溢油。但是，該方法受風浪、粘度等因素的影響較大[4]。

2.2 海上溢油回收的生物法

某些天然存在于海洋或土壤中的微生物有較強的氧化分解石油的能力，生物法正是利用油類作為微生物新陳代謝的營養(yǎng)物質(zhì)將溢油降解，進而達到去除溢油的目的。生物法通常不會引起二次污染，適用于常規(guī)機械裝置無法清除的薄油層而且化學藥劑被限制使用時的情況。但是，當發(fā)生大規(guī)模溢油泄漏、油膜較厚時，由于營養(yǎng)和氧氣供應不足，限制了細菌的生長，處理過程緩慢，目前技術手段并不成熟，尚處于由基礎研究進入實用研究的過渡期，很難真正投入到大中型溢油事故的處理中。

2.3 海上溢油回收的化學法

化學法包括原位燃燒法和化學試劑法[5]。

（1）原位燃燒法：采用助燃的方法，使大量溢油能在短時間內(nèi)燃燒完，無需復雜裝置，處理費用低。結(jié)果表明在含水率、油層厚度等條件適合的情況下，就地燃燒是一種潛在的、有效的處理溢油的方式。但是考慮到燃燒產(chǎn)物對海洋生物的生長和繁殖的影響，對附近船舶和海岸設施可能造成損害，而且燃燒時產(chǎn)生的濃煙也會污染大氣，因此只能在離海岸相當遠的公海才使用此法處理。

（2）化學試劑法：化學試劑法是利用各種化學藥劑來改變溢油的物理性質(zhì)從而達到清除油污的目的，適用于處理油膜較薄的情況，處理溢油的化學試劑包括溢油分散劑、集油劑、凝油劑和吸油劑等。

3 海上溢油回收的國內(nèi)外專利申請統(tǒng)計分析

為了了解海上溢油回收技術在中國的專利申請與分布狀況，筆者依托專利檢索與服務系統(tǒng)，以中國專利文摘數(shù)據(jù)庫和中國專利全文數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)來源，進行全面檢索，截止2015年12月31日，共檢索到1117件與海上溢油回收技術相關的專利申請。

3.1 中國專利申請量總體趨勢分析

圖1為海上溢油回收技術在中國的專利申請量趨勢分析圖。經(jīng)統(tǒng)計分析，該領域在2003年以前，專利申請量不大，僅維持在年申請量10件左右，這與我國早期的經(jīng)濟水平、對石油的供給需求有關；但同時，我國早在1988年就已經(jīng)有相關方面的專利申請，這說明該技術研究起步的比較早。從2003年至2009年專利申請量雖有增長，但漲幅緩慢，說明我國對石油的需求雖一直有所增長，但對溢油回收技術依然沒有過多重視，其研究沒有形成規(guī)模。但是自2010年開始，我國相關領域的專利申請量呈現(xiàn)突增。作者經(jīng)過分析研究發(fā)現(xiàn)，2010年4月發(fā)生了美國墨西哥灣原油泄漏事件，此次泄露事故重大，每天有約1萬噸原油泄漏到墨西哥灣，相較于2007年俄羅斯油輪“伏爾加石油139號”發(fā)生的3000多噸重油泄漏事件，此次泄漏的原油總量可謂是天文數(shù)字，無論對經(jīng)濟還是生態(tài)都帶來了不可磨滅的危害。2010年7月，我國遼寧大連新港附近中石油的一條輸油管道發(fā)生爆炸起火，導致部分原油泄漏入海，造成附近海域至少50平方公里的海面污染。正是由于這兩起重大原油泄漏事件引起了國際國內(nèi)有關領導、專家、學者的高度重視，從而導致了專利申請量的爆發(fā)式增長。從總體上看，中國的溢油回收技術專利申請的快速增長期在2010年之后，目前該領域的專利申請仍較為活躍。

3.2 三大類海上溢油回收處理方法的專利申請量趨勢分析

由前文可知，海上溢油的處理措施主要有物理法、生物法和化學法。圖2表示出了物理法、生物法、化學法三大類處理方法的申請量隨年份的變化趨勢圖。由于2002年之前相關領域的專利申請量較少，因此該趨勢圖統(tǒng)計日自2003年開始。物理法基于其自身易改良、實用性強、無二次污染、與其相關的信息化技術蓬勃發(fā)展等優(yōu)勢，申請量一直穩(wěn)居生物法和化學法之上。自2010年之后，物理法的專利申請數(shù)量呈爆發(fā)性增長，說明該領域技術發(fā)展最為迅速，科研開展最為活躍，是近年的一大熱點。雖然生物法和化學法自2010年之后申請量亦有所增長，但由于生物法處理速度緩慢和尚未大面積推廣使用、化學法可能會造成二次污染等缺陷，增長速度較為緩慢。對于物理法，雖然其應用前景比較廣闊，公眾對該技術的熱度較大，但是從專利申請角度，想要發(fā)明具有一定創(chuàng)新性的專利申請同樣比較困難；相反，生物法和化學法專利申請量持續(xù)低迷，可能是由于此類技術需要克服的前期難度較大，待突破瓶頸之后技術或許能夠得到巨大發(fā)展也未可知，相關高校、科研院所可以加強對此類技術領域的關注，增加科研力度。

3.3 主要專利申請人分析

為充分了解海上溢油回收技術領域的主要專利申請人，對申請人的申請量統(tǒng)計見圖3。可以看出，該領域申請量在20件以上的申請人主要有12位，除了鄭景文為個人申請之外，公司申請有6個，高校申請有5個。申請量最多的是天津漢海環(huán)保設備有限公司，其次為浙江海洋學院。在溢油回收技術領域中，國內(nèi)申請主要集中在高校及環(huán)保類、石油類公司，反映出高校和相關領域公司的研發(fā)實力較強，這點也與我國的實際情況相吻合。同時，近年來隨著我國對專利知識的普及，極大地提高了個人對專利申請的積極性，越來越多的民間發(fā)明家積極投入知識產(chǎn)權(quán)事業(yè)，但是其質(zhì)量良莠不齊，有待進一步提高。

4 結(jié)束語

海上溢油回收是當今世界各國關注的重要課題之一，發(fā)展高效、快速的溢油回收處理技術對國家各級水運環(huán)保部門、海上石油開采運輸企業(yè)、水運港口碼頭等來說都是十分需要的，其具有廣闊的市場前景。通過研究海上溢油回收技術，不難發(fā)現(xiàn)物理法、生物法、化學法這三種處理海上溢油回收的措施性能、特點各異，在不同的環(huán)境條件下發(fā)揮不同的使用效益。近年來物理法治理措施是我國的一大研究熱點，同時也說明了我國對海上溢油回收問題益發(fā)重視。今后，在該技術領域，除了著重對物理法進行研究的同時，還需突破生物法和化學法的瓶頸，加強公司與科研機構(gòu)、高校之間的交流與合作，增強對技術含量高的產(chǎn)品的研發(fā)力度，形成自己的核心技術，提高企業(yè)的競爭能力和水平。同時，國內(nèi)公司、高校、科研機構(gòu)還需進一步提高專利保護意識，堅持推進知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，加強知識產(chǎn)權(quán)的運用和管理能力，注重對核心技術相關專利的保護。

參考文獻

[1]王水田.高粘度和固態(tài)溢油回收技術的研究和發(fā)展[J].交通環(huán)保，1994（Z1）：28-42.

[2]王永格.粘附式溢油回收設備設計研究[D].大連海事大學，2011.

[3]張科，曾德芳.高效快速溢油回收處理技術初探[J].航海工程， 2001（S2）：127-130.

[4]張同戌，張德文，任良成.國內(nèi)外船攜式溢油回收系統(tǒng)比較[J].中國水運（下半月），2009（2）：7-9.

[5]高秋.改性丁基、丁苯橡膠吸油材料的制備及其吸油性能研究[D].武漢工程大學，2015.

作者簡介：李若冰（1988，05-），女，漢族，河南省禹州市，現(xiàn)就職于國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心，任職實審審查員，碩士學位，研究方向：水利水電工程。