中國氯堿行業專利申請情況

董學成，張 凱

（山東東岳高分子材料有限公司，山東 淄博256400）

氯堿工業是以飽和NaCl 溶液為原料生產燒堿、氯氣和氫氣等基礎原材料的工業。 氯堿產品種類多、關聯度大，產業下游產品達到上千個品種，產品廣泛應用于農業、石油化工、輕工業、紡織工業、冶金工業、化學建材、國防軍工、建材、食品加工等國民經濟各個領域，在中國經濟發展中具有舉足輕重的地位。 有數據統計顯示，世界上約60%的化學品生產與氯息息相關。 自“五年計劃”的實施以來，中國氯堿工業不斷發展壯大， 經過60 多年的努力和創新，中國氯堿工業的主要產品燒堿和聚氯乙烯的產能均躍居世界首位。

氯堿行業的迅猛發展帶動了氯堿工業的技術革命，一批清潔生產技術相繼研發成功，離子膜燒堿技術水平逐步達到甚至引領世界水平。 2016 年底，《“十三五” 國家知識產權保護和運用規劃》印發并實施，各行各業深入實施國家知識產權戰略，促進知識產權工作融入經濟社會發展大局，為創新驅動發展提供了有力支撐，進一步鞏固了中國的知識產權大國地位。 作為國民經濟重要支撐的氯堿企業的知識產權保護和應用水平成為企業把握和追隨市場環境動態、實現生存與發展的最有利武器，成為企業獲取市場競爭優勢的源泉。

首先對氯堿行業進行了簡單介紹，接著從專利申請趨勢、專利申請人排名、技術分類等方面對中國氯堿發展現狀、發展趨勢進行了總結、分析。

1 氯堿工業生產技術

中國氯堿技術經歷了水銀法、隔膜法與離子膜法的發展過程。 中國第一家水銀法電解廠是綿西化工廠，于1952 年投產，隨著氯堿新技術、新工藝的研發，目前該方法以被完全淘汰。 現如今，中國隔膜法燒堿裝置已不足20 萬t/a 產能， 并逐步被離子膜法所取代[1]。 離子膜法與其他兩種方法比較，具有產品純度高、設備占地面積小、能連續生產、能耗低、污染小等優越的特點，已成為目前最主要的氯堿生產方法。

2013 年，中國氯堿工業協會起草了《燒堿行業安全準入條件》，從生產企業布局、生產裝置及工藝要求和安全措施、液氯儲存和運輸要求、安全標準化要求以及責任、監督與管理等幾個方面對燒堿行業實行安全準入。 《準入條件》中規定，新建、改建、擴建、搬遷燒堿項目必須全部采用離子膜法生產工藝。 2016 年1 月1 日起，現有隔膜法燒堿生產裝置（資源綜合利用方式除外） 的企業安全生產許可證到期后不再換發。 這也標志著中國離子膜法制堿已經完全替代了隔膜法制堿。 與隔膜法制堿相比，離子膜法較隔膜法具有明顯的成本優勢，其噸產品生產成本較隔膜法低15%左右；離子膜法較隔膜法的能耗更低， 其噸產品綜合能耗比隔膜法第20%左右；離子膜成品堿中氯化鈉含量大大低于隔膜法成品堿中氯化鈉含量，具有一定的質量優勢；隔膜法燒堿裝置每天要產生一定量的石棉絨渣，存在一定的環保問題[2]。

2 專利申請趨勢

國內2010-2019 年專利申請情況見圖1。 從圖1可以看出，從2000 年開始，氯堿技術相關專利一直呈現波動式增長趨勢。 2008 年前專利申請較少，平均每年在35 件左右， 但在2009 年專利申請數量獲得爆發式增長， 并且從2009 開始專利申請數量一直處于較高水平， 截止到2018 年平均每年申請108 件。推測2008 年專利申請量的爆發式增長與該年《國家知識產權戰略綱要》的印發對企業、研發機構產生的引導作用具有直接關系。 該綱要的印發代表著知識產權服務業發展的新開端，《國家知識產權戰略綱要》指出將“知識產權服務”作為未來發展戰略的重點之一， 明確了到2020 年把中國建設成為知識產權創造、運用、保護和管理水平較高的國家的戰略目標。 從數據可以看出，政策、法規對中國氯堿產業的發展與創造、氯堿企業自主創新能力的發展起著重要的催化作用。

圖1 國內氯堿技術專利申請情況

圖2 中國氯堿企業專利申請排名

知識經濟的背景下，國家逐步將專利制度規范化，國家、省、市制定了一系列的政策來引導，因此各個單位、企業、集團日益重視知識產權的歸屬和管理，并將其作為最重要的技術競爭資產。 專利作為企業知識產權的重要組成部分，是一個企業自主創新能力的集中體現。 專利能夠為企業的技術突破、產品的更新換代、服務品質的升級帶來重大的影響，甚至是使企業在授權許可、技術轉移中獲得較大的經濟利益。 同時，對競爭對手的專利申請情況進行研究和分析可以更加精準地幫助企業更好地進行自我定位，并對競爭對手進行檢測，為企業管理決策提供強大助力和指導。

3 企業專利申請人分析

中國企業在氯堿相關技術領域中專利申請情況排名見圖2，其中排名前10 的企業分別為山東東岳高分子材料有限公司、攀枝花鋼企欣宇化工有限公司、山東東岳神舟新材料有限公司、江蘇明江閥業有限公司、新疆中泰化學股份有限公司、藍星（北京）化工機械有限公司、山東金陵化工有限公司、中國石油化工股份有限公司、新疆中泰化學阜康能源有限公司、新疆天業（集團）有限公司。 可以看出山東東岳高分子材料有限公司專利申請量居首位，是國產氯堿膜行業的領跑者，其專利主要涉及氯堿行業中全氟磺酸離子膜、零極距離子膜、纖維增強離子膜、高雜質耐受性離子膜的制備與應用，一直致力于氯堿膜的國產化替代，在打破氯堿膜的國外壟斷中具有突出貢獻[3]。 山東東岳神舟新材料有限公司致力于含氟高端產品、含氟聚合物、含氟精細化學品的研制、開發和生產，在高交換容量全氟離子交換樹脂、功能性氟樹脂的制備等技術領域進行了大量的專利布局，為國產氯堿膜的生產、研發起到了強有力的支撐作用。 江蘇明江閥業是氯堿化工閥門市場的主要供應商和服務商，擁有多項氯堿專用閥的具有自主知識產權的國家專利技術。 通過技術統計分析顯示，其余7 家企業在鹽水精制、工藝優化、氯堿節能環保、脫硫廢水處理、膜法脫硝裝置、強酸性淡鹽水回收裝置、氯堿用電解裝置及關鍵組件、電解氯氣提純、氯氣供應系統自動控制等技術領域積極研發，具有多項代表國內先進水平的具有自主知識產權的國家專利技術。

4 高校、研究院所專利申請人分析

長期以來，中國學校教育重理論輕實踐，企業發展重效益輕創新，致使科技創新成果與產業化存在斷層，目前如何實現將科技成果及時轉化為物質產品和經濟效益已成為社會亟需探索解決的重要問題。 加強高校、研究院所與企業的合作，實現互相支持、互相滲透、互相介入、優勢互補、資源互用、利益共享是促進企業管理現代化、技術創新成果化的重要途徑。 氯堿行業中高校或研究院所擁有專利數量的排名情況見圖3，北京化工大學、重慶大學、上海交通大學等一些列高校和科研院所在中國氯堿技術領域均作出了較為突出的貢獻，并申請了大量發明專利。 通過對申請人進行統計分析發現，在北京化工大學、重慶大學、上海交通大學所申請的58件專利中， 僅有5 件專利為企業和高校共同所有，這再次反映了中國企業和高校、研究院所協同合作程度不足的現狀。 加快推進企業、高校、研究院所之間的協同創新，建立起優勢互補、資源互用、利益共享的產、學、研、用平臺是氯堿行業乃至其他行業亟需解決的重要難題。 有數據統計顯示，高校和科研機構是專利協同創新體系中的重要支撐，具有代表性和一定實力的企業可通過技術協作、 合作開發、共建研發實體、共建聯合實驗室、研究基金合作等形式，借助國內或國際的科研力量開展氯堿行業的合作研發。

圖3 氯堿行業領域高校擁有專利排名

5 技術構成分析

表1 技術構成分析

國際專利分類是一種全球通用的管理和使用專利文獻的方法， 分析方法在于使各國專利分析獲得統一分類， 便于專利文獻進行分類管理、使用、查找。IPC 分類自上而下分為部、大類、小類、大組、小組，越往下分類技術特點越明顯。 技術構成分析見表1。

從表1 可以看出大部分的專利申請是C25B類，指的是通過電解法或電泳法生產非金屬元素或無機化合物，占專利申請總量的27.4%；C02F 為水、廢水、污水和污泥的處理，占專利申請量的16.2%；C01D 為堿金屬相關類別， 占專利申請總量的11.0%。

技術申請趨勢分析見圖4，可以看出在2015 年以前，C25B 技術領域的專利申請一直具有優勢，并且在2009 年達到最大值， 氯堿工業在生產規模、產量、質量、技術裝備及管理水平有了很大提高。2015年以后，在C02F技術分類中的專利申請量超過C25B，并一直保持到現在。 在綠色環保的大趨勢下，企業的發展之路是綠色轉型，誰首先轉型，誰就將抓住機會，因此氯堿企業在C02F（廢水、污水和污泥等廢棄物處理）技術領域積極研發，在廢氯、酸性廢水、循環排污水、廢硫酸、廢螯合樹脂、廢離子膜、污泥的處理工藝與設備方面取得較大進展， 并申請專利進行保護。這一轉變也啟示我們，氯堿產業不僅是化學工業的基礎產業，同時也是高污染、高耗能、高廢棄物產業，只有以綠色發展為前提，以產業延伸、產品創新、技術工藝革新為方向，不斷進行新工藝、新技術、新設備的創新才能實現產業的創新升級。

圖4 技術申請趨勢分析

6 結語

現代企業競爭力的核心是企業的自主創新能力，專利保護和運用是企業自主創新的重要組成部分，貫穿于企業技術、管理創新的全過程。 專利是企業用于制約競爭對手、 提升企業市場競爭力的武器；謀求市場效益、保證經營自由度的工具；更是企業經營決策的資源和重要依據。 2008 年以來，中國氯堿企業不斷在產業鏈中加強專利布局，專利申請量一直處于較高水平。 但是，企業與高校、研究院所的協同創新程度仍有待提升。 加強高校、研究院所與企業的合作，實現互相支持、互相滲透、優勢互補、資源互用、利益共享將促進氯堿行業的綠色、健康發展。