海上溢油回收專利技術(shù)綜述

摘 要：海上溢油回收是近年來海洋環(huán)境保護(hù)的研究重點(diǎn)。為了了解我國海上溢油回收領(lǐng)域的專利技術(shù)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(shù)進(jìn)行了分析，總結(jié)了技術(shù)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(guān)鍵詞：海上溢油回收；物理法；生物法；化學(xué)法；專利申請

1 概述

石油作為工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)和日常生活的主要能源之一，其生產(chǎn)和消費(fèi)在地區(qū)上很不平衡，因而石油的安全運(yùn)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(dān)了運(yùn)輸石油的重任。油輪在裝卸、運(yùn)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(fèi)了寶貴的石油資源。隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對石油的需求量和運(yùn)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(yīng)對突發(fā)性海上溢流事故時，溢油回收技術(shù)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(diǎn)，然后以海上溢油回收技術(shù)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(shù)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(shù)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(xué)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?yàn)槲锢砬宄葘?shí)現(xiàn)了保護(hù)海洋環(huán)境的目的，又回收了寶貴的石油資源，是目前應(yīng)用最為廣泛的溢油處理技術(shù)。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(jī)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(fēng)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(qiáng)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(jìn)而達(dá)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(jī)械裝置無法清除的薄油層而且化學(xué)藥劑被限制使用時的情況。但是，當(dāng)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(yīng)不足，限制了細(xì)菌的生長，處理過程緩慢，目前技術(shù)手段并不成熟，尚處于由基礎(chǔ)研究進(jìn)入實(shí)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(xué)法

化學(xué)法包括原位燃燒法和化學(xué)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(fù)雜裝置，處理費(fèi)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(shè)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(dāng)遠(yuǎn)的公海才使用此法處理。

（2）化學(xué)試劑法：化學(xué)試劑法是利用各種化學(xué)藥劑來改變溢油的物理性質(zhì)從而達(dá)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(xué)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(jì)分析

為了了解海上溢油回收技術(shù)在中國的專利申請與分布狀況，筆者依托專利檢索與服務(wù)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(jìn)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(shù)相關(guān)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(shù)在中國的專利申請量趨勢分析圖。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，該領(lǐng)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(jì)水平、對石油的供給需求有關(guān)；但同時，我國早在1988年就已經(jīng)有相關(guān)方面的專利申請，這說明該技術(shù)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(shù)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(guān)領(lǐng)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(jì)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(dǎo)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(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家、學(xué)者的高度重視，從而導(dǎo)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(shù)專利申請的快速增長期在2010年之后，目前該領(lǐng)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(xué)法。圖2表示出了物理法、生物法、化學(xué)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(guān)領(lǐng)域的專利申請量較少，因此該趨勢圖統(tǒng)計(jì)日自2003年開始。物理法基于其自身易改良、實(shí)用性強(qiáng)、無二次污染、與其相關(guān)的信息化技術(shù)蓬勃發(fā)展等優(yōu)勢，申請量一直穩(wěn)居生物法和化學(xué)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(lǐng)域技術(shù)發(fā)展最為迅速，科研開展最為活躍，是近年的一大熱點(diǎn)。雖然生物法和化學(xué)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(xué)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(yīng)用前景比較廣闊，公眾對該技術(shù)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(xué)法專利申請量持續(xù)低迷，可能是由于此類技術(shù)需要克服的前期難度較大，待突破瓶頸之后技術(shù)或許能夠得到巨大發(fā)展也未可知，相關(guān)高校、科研院所可以加強(qiáng)對此類技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)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(shù)領(lǐng)域的主要專利申請人，對申請人的申請量統(tǒng)計(jì)見圖3?？梢钥闯觯擃I(lǐng)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(shè)備有限公司，其次為浙江海洋學(xué)院。在溢油回收技術(shù)領(lǐng)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(guān)領(lǐng)域公司的研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)，這點(diǎn)也與我國的實(shí)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(jìn)一步提高。

4 結(jié)束語

海上溢油回收是當(dāng)今世界各國關(guān)注的重要課題之一，發(fā)展高效、快速的溢油回收處理技術(shù)對國家各級水運(yùn)環(huán)保部門、海上石油開采運(yùn)輸企業(yè)、水運(yùn)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(shù)，不難發(fā)現(xiàn)物理法、生物法、化學(xué)法這三種處理海上溢油回收的措施性能、特點(diǎn)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(diǎn)，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(shù)領(lǐng)域，除了著重對物理法進(jìn)行研究的同時，還需突破生物法和化學(xué)法的瓶頸，加強(qiáng)公司與科研機(jī)構(gòu)、高校之間的交流與合作，增強(qiáng)對技術(shù)含量高的產(chǎn)品的研發(fā)力度，形成自己的核心技術(shù)，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(jī)構(gòu)還需進(jìn)一步提高專利保護(hù)意識，堅(jiān)持推進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)的運(yùn)用和管理能力，注重對核心技術(shù)相關(guān)專利的保護(hù)。

參考文獻(xiàn)

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

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[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(xué)，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(shí)審審查員，碩士學(xué)位，研究方向：水利水電工程。