发明创造名称:一种炼厂碳四的深度脱硫方法
外观设计名称:
决定号:181174
决定日:2019-06-18
委内编号:1F273097
优先权日:
申请(专利)号:201310499258.6
申请日:2013-10-23
复审请求人:中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院 中国石油化工股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:贾晓
合议组组长:王加松
参审员:张靖
国际分类号:C07C7/163,C07C7/13,C07C11/09
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:判断一项权利要求的创造性时,首先将权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术进行比较分析,找出二者的区别,并基于这些区别确定权利要求的技术方案实际要解决的技术问题。如果本领域技术人员根据现有技术的启示或教导能够引入上述区别,则该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的,从而该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求案涉及申请号为201310499258.6,名称为“一种炼厂碳四的深度脱硫方法”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为中国石油化工股份有限公司、中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院。本申请的申请日为2013年10月23日,公开日为2015年04月29日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年05月04日发出驳回决定,以权利要求1-8不符合专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:申请人于2016年10月18日提交的权利要求第1-8项,于申请日2013年10月23日提交的说明书第1-7页(即第[0001]-[0027]段)和说明书摘要。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种炼厂碳四的深度脱硫方法,其特征在于:包括如下内容:采用固定床反应器,所述的固定床反应器至少为两个,首先碳四馏分在负载加氢活性组分的吸附剂的作用下进行吸附脱硫,吸附饱和后将碳四馏分切换至另一反应器继续进行吸附脱硫,并向吸附饱和的固定床反应器内通入氢气进行加氢脱硫反应使负载加氢活性组分的吸附剂得到再生,所述的负载加氢活性组分的吸附剂比表面积为120~350 m2/g,孔容为0.10~0.30 cm3/g,堆积密度为0.70~0.95 g/cm3,按重量计负载加氢活性组分的吸附剂中分子筛的含量为60~90%,氧化铝载体的含量为9~39%,金属助剂重量含量为2~7%,所述金属助剂是指锆、锌、铜、铈中的一种或几种,加氢金属活性组分为余量。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的吸附脱硫条件如下:温度50~200℃;压力1.0~5.0MPa;炼厂碳四空速1~10h-1。
3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的加氢脱硫反应条件如下:温度150~280℃;压力2.5~5.0MPa;氢气空速100~2000h-1,反应时间8~24小时。
4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于: 所述的分子筛是指具有吸附功能的分子筛,选自但不限于下列分子筛:β分子筛、ZSM系列分子筛、丝光沸石、八面沸石、毛沸石、A型沸石、MCM系列分子筛、SAPO系列分子筛中的一种或多种。
5. 根据权利要求4所述的方法,其特征在于:ZSM系列分子筛为ZSM-5、ZSM-8、ZSM-11、ZSM-35中的一种或多种,SAPO系列分子筛为SAPO-5、SAPO-11中的一种或多种,MCM系列分子筛为MCM-22、MCM-41分子筛中的一种或多种。
6. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于: 所述的分子筛为ZSM-5分子筛、丝光沸石、Y沸石中的一种或多种。
7. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述加氢活性金属组分包括铂、钯,钴、钼、镍、钨中的一种或者几种。
8. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的负载加氢活性组分的吸附剂采用如下方法制备:将选定的分子筛、粘合剂、胶溶剂、助挤剂混合进行混捏成型,成型后负载加氢活性组分或者负载活性组分和金属助剂,经干燥焙烧后制得负载加氢活性组分的吸附剂。”。
驳回决定指出:①权利要求1与对比文件1(US 5935422A,公开日为1999年08月10日)的区别在于:(1)处理的原料不同,权利要求1为炼厂碳四,对比文件1为FCC汽油;(2)权利要求1采用至少两个固定床反应器,其中一个吸附饱和后切换至另外一个继续吸附,对吸附饱和的固定床反应器中吸附剂进行再生;(3)权利要求1还公开了吸附剂的比表面积、孔容、堆积密度、组成比例、金属助剂选择,对比文件1未公开上述参数。基于以上区别及其产生的技术效果确定发明实际解决的技术问题是提供一种炼厂碳四的深度脱硫方法。对于区别(1),对比文件1还公开了其方法通用于从石油类原料中除去大范围的有机硫类化合物,可见其方法可广泛适用于石油化工领域中烃类的除硫,而炼厂碳四是该领域一种常规的主要含碳四烯烃类的副产气,本领域技术人员容易想到采用对比文件1的方法对炼厂碳四进行脱硫。对于区别(2),对比文件2(CN101134912A,公开日为2008年03月05日)公开了采用两个或多个固定床反应器交替脱硫的方法,在此启示下,本领域技术人员容易想到将对比文件2的交替脱硫方法用于对比文件1,并预期其技术效果。对于区别(3),吸附剂的比表面积、孔容、堆积密度、组成比例是本领域用于硫吸附时的常规选择,金属助剂也是脱硫分子筛或吸附剂中常规采用的,对比文件2也公开了类似内容,本领域技术人员可以基于需求对其进行选择和调整。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常规技术手段容易得出权利要求1的技术方案,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。②从属权利要求2-8的附加技术特征或被对比文件1/2公开,或是本领域常规技术手段。因此,在所引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求2-8也不具备创造性。③针对申请人的意见陈述,驳回决定认为:(1)对比文件1与本申请的技术思路是一致的,即先将原料流与吸附剂接触得到脱除硫的物流和吸附有硫的吸附剂,再对吸附剂单独进行加氢脱硫处理,而加氢脱硫条件下由于含异丁烯的物流已经分离自然也不会导致异丁烯的流失。(2)对比文件1公开了其方法通用于从石油类原料中除去大范围的有机硫类化合物,本领域技术人员有动机将对比文件1的方法用于炼厂碳四的脱硫处理。(3)对比文件1与本申请所起到的效果类似,没有证据表明本申请相对于对比文件1具有预料不到的技术效果。因此申请人的意见不具备说服力,本申请权利要求1-8不具备创造性。
申请人中国石油化工股份有限公司、中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2017年08月15日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改权利要求书。复审请求人认为:(1)本申请解决的技术问题与对比文件1-2不同,采用的原料均不相同,对比文件1-2均不涉及防止氢气、加氢催化剂存在下所可能发生的烯烃饱和的问题。(2)本申请对现有技术的贡献并非在于选择了何种原料,而在于此种原料对脱硫过程有特殊的要求,即不能使烯烃饱和,这在现有技术中均未提及。审查员未给出理由来证明为何权利要求1中吸附剂的比表面积等参数的选择为本领域的常规选择,本申请的发明目的使得权利要求1催化剂的物化性质及组成的选择并非是常规选择。对比文件1中吸附剂的比表面积为720-870 m2/g,本申请为120-350 m2/g,相去甚远。(3)本申请通过制备一种具有吸附和加氢功能集成的吸附剂,利用吸附剂的吸附功能把碳四组分中的硫化物单独分离出来后,再进行加氢处理就能既可以对炼厂碳四脱硫进行加氢脱硫,又可以保持异丁烯含量不变。
经形式审查合格,国家知识产权局于2017年09月25日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:(1)复审请求人所强调的本申请“要求烯烃在有加氢活性催化剂以及氢气存在下不能发生加氢反应”是不客观的,本申请的处理过程中不存在烯烃与加氢脱硫的氢气直接接触的情况。(2)实际上对比文件1与本申请的技术路线是一致的,即先将原料流与吸附剂接触得到脱除硫的物流和吸附有硫的吸附剂,再对吸附剂单独进行加氢脱硫处理,即通过吸附这一过程除去原料流中的硫,而加氢脱硫仅是单独对吸附剂的处理,虽然申请人强调其原料不同于对比文件1,要求烯烃在脱硫过程中不能发生加氢反应,但对比文件1公开了其方法通用于从石油类原料中除去大范围的有机硫类化合物,本领域技术人员有动机将对比文件1的方法用于炼厂碳四的脱硫处理,也可预期处理过程不会导致原料中烯烃的流失,由于吸附过程不存在氢气自然不会对原料中的烯烃产生饱和作用,而后续的加氢脱硫条件也仅是对吸附有硫的吸附剂的处理,并不涉及含异烯烃的物流,也不会导致原料中异丁烯的流失。(3)对比文件1与本申请所起到的效果类似,没有证据表明本申请的吸附剂的参数使其技术方案相对于对比文件1产生预料不到的技术效果。因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2018年07月02日向复审请求人发出复审通知书,指出:①权利要求1与对比文件1的区别在于:(1)处理物料不同,权利要求1为炼厂碳四,对比文件1为FCC汽油;(2)权利要求1采用至少两个固定床反应器,其中一个吸附饱和后切换至另一个继续吸附,对吸附饱和的固定床反应器中吸附剂进行再生,对比文件1公开了吸附剂在氢气流中再生,但未公开具体的再生操作;(3)权利要求1具体限定了吸附剂的比表面积、孔容、堆积密度、组成比例等参数;对比文件1未公开上述参数。权利要求1相对于对比文件1所实际解决的技术问题是提供一种炼厂碳四深度脱硫的方法。对于区别(1),对比文件1公开了其方法通用于从石油类原料中除去大范围的有机硫类化合物,例如FCC汽油,FCC汽油包括烯烃、脂肪烃及芳烃等,可见其方法可广泛适用于石油化工领域中烃类的除硫,而炼厂碳四属于化工领域一种常见的含碳四烯烃类的石油副产品,在对比文件1的提示下,本领域技术人员有能力想到采用对比文件1的方法对炼厂碳四进行脱硫。对于区别(2),对比文件2公开了一种对烃油进行深度脱硫的方法,其采用至少两个固定床反应器交替进行,装填的硫转化剂用于将有机硫化物催化转化为无机硫,硫吸附剂用于将生成的无机硫吸附,当一个反应器中的硫转化剂和硫吸附剂需要再生时停止进料开始再生,切换到其它反应器继续进行反应,保证工艺过程的连续进行。对比文件2公开了采用多个固定床反应器交替进行烃油脱硫,对比文件1-2和本申请的技术领域相同,本领域技术人员有能力想到将对比文件2的交替脱硫方式用于对比文件1中,由此产生的技术效果也是可预期的。对于区别(3),对比文件1-2均公开了用于转化有机硫和吸附无机硫的吸附剂的组成、金属组分等选择,在此基础上通过实验探索筛选出效果优异的吸附剂是本领域技术人员有能力实现的,进而容易测试确定吸附剂的比表面积、堆积密度等参数。综上,权利要求1不具备创造性,不具备专利法第22条第3款的规定。从属权利要求2-8的附加特征或被对比文件1或2公开,或是本领域惯用手段,因此权利要求2-8也不具备创造性。②对于复审请求人陈述的意见,合议组认为:对比文件1明确公开了其方法通用于从石油类原料中除去大范围的有机硫类化合物,其发明目的以及所采用的技术手段与本申请相同。对比文件2在背景技术中也介绍了,烃油的深度脱硫主要是采用加氢脱硫的方法,其中选择性加氢脱硫是目前脱除噻吩类硫化物的主要方式,通过控制催化剂的反应活性,只促进噻吩加氢而不使烯烃饱和。可见,选择性加氢脱硫是本领域技术人员所熟知的手段,本领域技术人员在面对炼厂碳四的脱硫问题时,有能力和动机参考对比文件1和2的内容,在此基础上选择合适的吸附剂,本申请记载的内容也不能证明其所用的吸附剂相比对比文件1和2中的吸附剂能够有效地避免烯烃的加氢饱和。本申请所用的具有吸附和加氢功能的吸附剂,与对比文件1中的吸附剂功能完全相同,分子筛是用来吸附脱硫的,具有加氢功能的活性金属或者金属助剂都是用于进行加氢脱硫的。对比文件2的硫转化剂 硫吸附剂的作用原理与本申请和对比文件1相同,有机硫经催化反应转化为无机硫如H2S,再吸附脱除,且表现了优异的脱硫效果。复审请求人强调的本申请加氢脱硫时不改变碳四组成的效果在说明书中未记载任何相关实验数据,也没有任何证据能够表明本申请所使用的吸附剂相对于对比文件1和2的吸附剂具有更好的技术效果。因此,复审请求人陈述的理由不具备说服力,权利要求1-8不具备创造性。
针对上述复审通知书,复审请求人于2018年11月27日提交了意见陈述书及修改的权利要求书。复审请求人将从属权利要求3、7的技术特征补充到权利要求1形成新的权利要求1,同时删除权利要求3和7,并调整权利要求的编号和引用关系。复审请求人认为:①新的权利要求1与对比文件1的区别为:(1)处理的原料不同,权利要求1的原料为炼厂碳四,对比文件1为FCC汽油;(2)权利要求1是连续吸附操作,对吸附饱和的固定床中的吸附剂在特定再生条件下进行再生,而对比文件1则未公开再生条件;(3)吸附剂不同:权利要求1的加氢活性金属组分为钴、钼、镍、钨中的一种或者几种,助剂为锆、锌、铜、铈中的一种或几种,而对比文件1则为铂或钯,钾;权利要求1还限定了吸附剂的比表面积、孔容和堆积密度。修改后的权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是在炼厂碳四达到深度脱硫效果的同时保护异丁烯不被吸附,以及良好的再生后吸附脱硫的效果。复审请求人补充了脱硫后产品组成的数据,脱硫前后异丁烯的组成分别为22.60、22.59。本申请表3数据显示吸附剂活化后脱硫率仍很好。②对比文件1中提及其方法通用于石油类原料中除去大范围的有机硫类化合物,但仅公开了FCC汽油吸附脱硫的吸附剂及其再生条件,未涉及其他原料,尤其未提及炼厂碳四。对比文件2未涉及加氢及再生吸附剂,也没有相关教导。吸附剂与条件等诸多因素密切相关,不能单独选择,对比文件1和2都没有技术启示,本申请是非显而易见的。本申请以炼厂碳四为原料,采用特定吸附剂和再生条件,具有深度脱硫和包含异丁烯的良好效果,再生后仍有良好效果,具有显著的技术进步和社会经济效益。
修改后的权利要求1如下:
“1. 一种炼厂碳四的深度脱硫方法,其特征在于:包括如下内容:采用固定床反应器,所述的固定床反应器至少为两个,首先碳四馏分在负载加氢活性组分的吸附剂的作用下进行吸附脱硫,吸附饱和后将碳四馏分切换至另一反应器继续进行吸附脱硫,并向吸附饱和的固定床反应器内通入氢气进行加氢脱硫反应使负载加氢活性组分的吸附剂得到再生,所述的负载加氢活性组分的吸附剂比表面积为120~350 m2/g,孔容为0.10~0.30 cm3/g,堆积密度为0.70~0.95 g/cm3,按重量计负载加氢活性组分的吸附剂中分子筛的含量为60~90%,氧化铝载体的含量为9~39%,金属助剂重量含量为2~7%,所述金属助剂是指锆、锌、铜、铈中的一种或几种,加氢金属活性组分为余量;所述加氢活性金属组分为钴、钼、镍、钨中的一种或者几种;所述的加氢脱硫反应条件如下:温度150~280℃;压力2.5~5.0MPa;氢气空速100~2000h-1,反应时间8~24小时。”。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段提交了修改文本,经审查,该修改文本符合专利法第33条及专利法实施细则第61条的规定。本复审决定所针对的文本为:复审请求人于2018年11月27日提交的权利要求第1-6项,于申请日2013年10月23日提交的说明书第1-7页(即第[0001]-[0027]段)和说明书摘要。
专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定,创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
判断一项权利要求的创造性时,首先将权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术进行比较分析,找出二者的区别,并基于这些区别确定权利要求的技术方案实际要解决的技术问题。如果本领域技术人员根据现有技术的启示或教导能够引入上述区别,则该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的,从而该权利要求不具备创造性。
2.1.就本案而言,权利要求1请求保护一种炼厂碳四的深度脱硫方法(详见案由部分)。
根据本申请说明书的记载,针对炼厂碳四中硫化物的种类和含量不同,脱硫的方法也不相同,在工业上主要有用氧化锌、活性炭吸附或简单的碱吸收的干法脱硫,和用醇胺及其复配液、或含磺化酞菁钴催化剂碱洗的湿法脱硫。上述方法存在催化剂成本高、脱硫率低、污染环境等缺陷。“加氢脱硫是石油烃中脱除硫化物的有效、清洁方法,但是针对炼厂碳四的加氢脱硫通常难以实现,这是因为其中的碳四烯烃加氢活性远高于炼厂碳四中有机硫化合物的加氢脱硫活性,加氢脱硫过程会严重改变炼厂碳四的组成,使得大量的异丁烯被饱和”(参见本申请说明书第[0004]-[0005]段)。本申请使用具有吸附和加氢功能集成的吸附剂对碳四进行吸附脱硫,并向饱和后的反应器内通入氢气,使吸附剂得到再生。所述吸附剂含有分子筛、氧化铝载体、金属组分,其中分子筛指具有吸附功能的分子筛,如ZSM、Y沸石等;加氢活性金属组分是是Ⅷ族或ⅥB族金属,金属助剂是锆、锌、铜、铈中的一种或几种(参见本申请说明书第[0007]-[0011]段)。从上述记载可知,本申请的吸附剂包含两部分,一是具有吸附功能的分子筛,以氧化铝为载体,用于吸附硫化合物;二是加氢金属催化剂(包括加氢活性组分和金属助剂)用于吸附剂的活化再生。相应地,使用上述吸附剂可以产生两个技术效果,一是吸附脱硫,二是氢化再生吸附剂。因此,本申请想要提供一种炼厂碳四深度脱硫的方法,具有优异的脱硫效果,同时避免加氢反应。采用的技术手段是使用具有吸附材料和选择性加氢功能催化剂组合而成的吸附剂。本申请说明书实施例1-5分别记载了5种吸附剂的制备、其对炼厂碳四的脱硫效果及吸附剂再生后的脱硫效果。当负载加氢活性组分的吸附剂吸附饱和后,切换至另一个反应器进行吸附脱硫,同时向饱和后的反应器内引入氢气,在一定条件下进行加氢再生。原料炼厂碳四的主要组成见表1:
组成
炼厂碳四(体积含量)
C3
0.87
C5
0.77
异丁烷
34.20
正丁烷
6.79
异丁烯
22.60
2-丁烯
34.70
吸附剂、脱硫效果及其再生后的脱硫效果如下表所示:
活性金属
金属助剂
吸附剂载体
脱硫率%
活化后脱硫率%
活性恢复率%
1
钨 镍
锆 锌
Al2O3 HZSM-5
92.2
91.3
99.0
2
钨 镍
锌 铈
Al2O3 HZSM-5
95.3
91.3
95.8注1
3
钼 镍
铜 铈
Al2O3 HZSM-5
90.7
89.7
98.9
4
钨 镍
铜 锌
Al2O3 Y沸石
92.7
92.0
99.2
5
钨 镍
锆 铈
Al2O3 13X沸石
97.0
96.0
98.9
注1:本申请说明书中记载的活性恢复率是100%,但根据实施例2所记载的脱硫率95.3%、活化后脱硫率91.3%,计算其活性恢复率为95.8%。
(参见本申请说明书第[0016]-[0027]段)。本申请列举了不同吸附剂的脱硫效果,其脱硫率达90%以上,吸附剂活化后脱硫率达89.7%以上,说明书中未记载炼厂碳四经吸附脱硫后气体产品的组成,不能证明其中的烯烃未发生加氢反应转变成饱和烃(原料气根本没有和氢气接触,没有发生加氢反应呀?)。由上述内容可知,本申请权利要求1的技术方案解决的技术问题是通过加氢并吸附脱除炼厂碳四中的硫化合物,采用的关键技术手段是使用所述含分子筛、氧化铝和催化加氢金属组分的吸附剂。
对比文件1公开了一种采用可再生吸附剂从FCC汽油中脱除有机硫化合物的方法,具体公开了如下内容:a)将汽油原料流与负载有0.05-1.0 wt%的零价铂或钯(加氢活性组分)的钾交换Y沸石在25-200℃下接触,使得有机硫化物吸附到吸附剂上,从而得到脱除硫的汽油物流和吸附有硫的吸附剂;b) 25-500℃下,吸附有硫的吸附剂在氢气流中加热再生,从而使吸附有硫的吸附剂脱硫(参见对比文件1权利要求1-2)。对比文件1涉及从石油产品中脱除含硫化合物,针对现有技术中脱硫选择性差、脱硫剂再生成本高的缺陷,其采用浸渍有活性氢化金属的分子筛为吸附剂,能够有效脱硫和氢化还原再生吸附剂(参见对比文件1第1栏第1段-第2栏第2段)。对比文件1发现,碱金属或碱土金属交换的Y沸石的脱硫效果优异,可使硫含量少于100ppm,甚至低于50ppm。向吸附剂中加入Ⅷ族金属(如镍、钯等),能够有效地进行氢化还原从而使吸附剂活化再生。并测试了KY、NaY吸附剂对FCC的脱硫能力,以及加入铂的吸附剂Pt-K-Y氢化再生后的脱硫能力。吸附剂Pt-K-Y加氢再生的条件:于温度25℃加热19min,升温至288-300℃加热113min,时间约2h(19min 113min),氢气压力20-21 psig,空速623-755 GHSV(参见对比文件1第3栏末段-第7栏第2段)。由此可见,对比文件1涉及一种从石油类产品特别是FCC中脱硫的方法,与本申请的技术方案均采用了氢化吸附脱硫的手段,所采用的吸附剂为由含Ⅷ族金属组分(催化氢化活性金属)和碱金属或碱土金属交换的分子筛(吸附材料)组成,与本申请所使用吸附剂有着相同的组成选择。
将权利要求1的技术方案与对比文件1的内容进行比较,两者的区别在于:(1)处理物料不同,权利要求1为炼厂碳四,对比文件1为FCC汽油;(2)权利要求1采用至少两个固定床反应器,其中一个吸附饱和后切换至另一个继续吸附,对吸附饱和的固定床反应器中吸附剂进行再生,对比文件1公开了吸附剂在氢气流中再生,但未公开上述操作步骤,两者加氢条件也有所不同;(3)权利要求1具体限定了吸附剂的比表面积、孔容、堆积密度、助剂含量等,对比文件1未公开上述特征。
由上述可知,对比文件1与权利要求1的技术方案均采用了包含分子筛和金属成分的吸附剂,且该吸附剂均可以氢化再生,从效果来看,权利要求1与对比文件1针对不同的系统,它们的脱硫效果不能直接比较,所以权利要求1相对于对比文件1所实际解决的技术问题是提供一种炼厂碳四深度脱硫的方法。
对于区别(1),对比文件1公开了其方法通用于从石油类原料中除去大范围的有机硫类化合物,例如FCC汽油(参见对比文件1第4栏第46-50行),还公开了FCC汽油中含有多种烃,包括烯烃、脂肪烃及芳烃等(参见对比文件1第3栏第6-8行),可见其方法可广泛适用于石油化工领域中烃类的除硫,而炼厂碳四属于化工领域一种常见的含碳四烯烃类的石油副产品,在对比文件1的提示下,本领域技术人员有能力想到采用对比文件1的方法对炼厂碳四进行脱硫。
对于区别(2),对比文件2公开了一种烃油在固定床反应器内非邻氢催化吸附脱硫的方法,具体公开了以下内容:“附图采用两个固定床反应器切换操作,其中一个反应器用于反应,另一个反应器用于再生。每个固定床反应器内至下而上依次间隔装填硫转化剂-硫吸附剂-……-硫转化剂-硫吸附剂,实际应用时可以3个或更多的固定床反应器……预热后的含硫烃油原料依次经管线1、管线2、阀3、管线4进入固定床反应器8,依次与间隔装填的硫转化剂、硫吸附剂交替接触,含硫烃油原料、中间反应物流与硫转化剂接触使有机硫催化转化为无机硫,中间反应物流与硫吸附剂接触使上游床层生成的无机硫及时被吸附……当反应器8中的硫转化剂、硫吸附剂失活时,关闭阀3停止进料,……同时打开阀6、阀 14,启用固定床反应器9。打开阀24、阀33,对反应器8中的硫转化剂、硫吸附剂进行再生。……在反应器8中的硫转化剂、硫吸附剂进行再生的同时,预热后的含硫烃油原料依次经管线1、管线5、阀6、管线7进入固定床反应器9,依次与间隔装填的硫转化剂、硫吸附剂交替接触”(参见对比文件2说明书第5页末段至第6页第5段)。对比文件2在说明书中记载,烃油的深度脱硫分为加氢脱硫和非加氢脱硫,“烃油的深度脱硫主要是采用加氢脱硫的方法。其中选择性加氢脱硫是目前脱除噻吩类硫化物的主要方式……通过控制催化剂的反应活性,只促进噻吩加氢而不使烯烃饱和的方法在低辛烷值损失下实现深度脱硫”(参见对比文件2说明书第1页第3段)。针对现有的非加氢深度脱硫方法中存在的条件苛刻、脱硫率低等缺陷,其在非临氢条件下,将烃油依次与硫转化剂、硫吸附剂接触,分离得到产物。所述硫转化剂包括分子筛、无机氧化物,分子筛经其它元素改性,其它元素选自Zr、Mo、W……无机氧化物选自氧化铝……硫吸附剂选自负载在分子筛上的活性金属的氧化物中的一种或两种以上的混合物,活性金属选自Ce、Co、Ni、Cu或Zn等。根据所采用硫转化剂、硫吸附剂的类型不同,对失活的硫转化剂、硫吸附剂氧化再生后还需要H2或/和CO还原(参见对比文件2说明书第2页第4段-第4页第9段)。具体实施例制备了硫转化剂CAT-3和硫吸附剂ADT-3,测试了对汽油A、B、C的脱硫率为93.17%-95.83%,对柴油D、E的脱硫率73.04%-75.12%,还比较了CAT-3 ADT-3比CAT-3单独使用的脱硫效果更好,干气焦炭产率低(参见对比文件2实施例1-5,比较例1)。可见,对比文件2公开了一种对烃油进行深度脱硫的方法,其采用至少两个固定床反应器交替进行,装填的硫转化剂用于将有机硫化物催化转化为无机硫,硫吸附剂用于将生成的无机硫吸附,当一个反应器中的硫转化剂和硫吸附剂需要再生时停止进料开始再生,切换到其它反应器继续进行反应,保证工艺过程的连续进行。可见,对比文件2公开了采用多个固定床反应器交替进行烃油脱硫以及吸附剂中金属组分的选择,对比文件1-2和本申请的技术领域相同,本领域技术人员有能力想到将对比文件2的交替脱硫方式用于对比文件1中,由此产生的技术效果也是可预期的。
对于区别(3),对比文件1-2均公开了用于转化有机硫和吸附无机硫的吸附剂的组成、金属组分等选择,在此基础上通过实验探索筛选出效果优异的吸附剂是本领域技术人员有能力实现的,也容易获得所述吸附剂的比表面积、堆积密度等参数。
综上,本领域技术人员在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域公知常识得到权利要求1的技术方案是显而易见的,因此权利要求1不具备创造性,不具备专利法第22条第3款的规定。
2.2.对于从属权利要求2-6:
权利要求2进一步限定了吸附脱硫条件,对比文件1公开了:吸附脱硫的反应温度为25-200℃,并测试了65℃下,不同吸附剂、液时空速(LHSV)的脱硫效果(参见对比文件1权利要求1,第5栏第35行-第6栏第45行)。本领域技术人员在此基础上能够根据吸附剂的类型、原料等具体情况选择合适的脱硫条件,因此,权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3-5分别进一步限定了分子筛,对比文件1公开了吸附剂包括Y沸石,对比文件2公开了:分子筛选自Y沸石、ZSM沸石、MCM沸石、SAPO系列分子筛中的一种或两种以上,ZSM沸石选自ZSM-5、ZSM-8、ZSM-11,SAPO系列分子筛选自SAPO-11等(参见对比文件2说明书第2页第7-8段)。因此,权利要求3-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6进一步行限定了吸附剂的制备,对比文件2公开了硫转化剂和吸附剂的制备:将ZET-3沸石、粘合剂、结构助剂及造孔剂,混合、粘合、滚球成形,干燥处理得到硫转化剂。将市售Fe(NO3)3与Mn(NO3)2配置成溶液,加入载体γ-Al2O3,浸渍搅拌,烘干,焙烧,得到硫吸附剂(参见对比文件2说明书第7页第4-6段)。在此基础上,本领域技术人员结合本领域惯用的制备吸附剂的手段即可得到权利要求6的技术方案。因此,权利要求6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人陈述了修改后的权利要求1具备创造性的理由(详见案由部分)。对此,合议组认为:①对比文件1脱硫吸附剂中的活性金属组分选自Ⅷ族金属,包括了权利要求1中的钴、镍等金属组分,对比文件2的硫吸附剂中活性金属选自Ce、Co、Ni、Cu或Zn等,即对比文件1-2给出了吸附剂中金属组分的选择,其涵盖了本申请的部分金属组分,本领域技术人员在此基础上能够选择合适的组成,并根据具体需求确定具有良好脱硫能力的吸附剂。对比文件1-2与本申请都采用了加氢再生活化吸附剂,加氢再生催化剂为本领域的常规操作方法,其具体条件也是本领域技术人员通过简单实验即可选择和确定的。因此,本申请相对于对比文件1和2是显而易见的。②复审请求人强调了本申请的吸附剂对炼厂碳四具有良好脱硫效果的同时还能保持异丁烯不发生氢化反应,并补充了脱硫后产品组成数据进行证明。然而,根据前述意见,加氢脱硫是本领域脱除石油类原料中硫化合物的惯用手段,在对比文件1-2均公开了吸附剂组成(包含分子筛和金属组分)选择的基础上,本领域技术人员能够获得本申请的脱硫吸附剂,并将所述吸附剂用于处理目标原料,由此产生的技术效果是能够预期的。也就是说,本领域技术人员在对比文件1和2的基础上能够获得本申请的吸附剂,并容易想到将其用于炼厂碳四的脱硫工艺,不存在任何技术障碍或工艺难度。因此,合议组对复审请求的主张不予支持,本申请不具备创造性。
基于上述事实和理由,合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年05月04日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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