发明创造名称：一种用于400℃～600℃烟气蜂窝脱硝催化剂及其制备方法
外观设计名称：
决定号：181902
决定日：2019-06-24
委内编号：1F243311
优先权日：
申请（专利）号：201410168161.1
申请日：2014-04-24
复审请求人：同济大学 上海同济科蓝环保设备工程有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：张麦红
合议组组长：王祖鹓
参审员：马彩霞
国际分类号：B01J29/48,29/78,29/16,37/02,B01D53/86,53/56
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求中记载的技术方案与最接近的现有技术存在区别技术特征，然而所述区别技术特征是在最接近的现有技术公开内容的基础上，本领域技术人员基于其所掌握的普通技术常识而容易想到的，则可以认为现有技术整体上存在将所述区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示。
全文：
本复审请求涉及申请号为201410168161.1，名称为“一种用于400℃～600℃烟气蜂窝脱硝催化剂及其制备方法”的发明专利申请。申请人为同济大学，共同申请人为上海同济科蓝环保设备工程有限公司。本申请的申请日为2014年4月24日，公开日为2015年11月4日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门审查员于2017年10月11日发出驳回决定，驳回了本发明专利申请，其理由是：权利要求1-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性，并在“其他说明”部分指出：权利要求7-10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为2017年9月18日提交的权利要求第1-10项，2014年4月24日提交的说明书第1-53段、说明书摘要。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种用于400℃-600℃烟气的蜂窝脱硝催化剂，其特征在于：包括催化剂涂层和蜂窝陶瓷，其中催化剂涂层涂覆在蜂窝陶瓷表面，所述的催化剂涂层由包括以下质量百分比的浆料组分制成：
2. 根据权利要求1所述的蜂窝脱硝催化剂，其特征在于：所述的催化剂涂层占催化剂总质量的2-15％。
3. 根据权利要求1所述的蜂窝脱硝催化剂，其特征在于：所述的沸石选自ZSM-5型分子筛、A型沸石分子筛、X型沸石分子筛或Y型沸石分子筛中的一种或一种以上。
4. 根据权利要求1所述的蜂窝脱硝催化剂，其特征在于：所述的催化助剂选自钼酸铵、硝酸铈、氯化亚铁、钨酸铵、氯铂酸或硝酸钯中的一种或一种以上。
5. 根据权利要求1所述的蜂窝脱硝催化剂，其特征在于：所述的粘结剂选自无机粘结剂或有机粘结剂。
6. 根据权利要求5所述的蜂窝脱硝催化剂，其特征在于：所述的无机粘结剂为硝酸盐，优选硝酸铈或硝酸铁中的一种或一种以上；
所述的有机粘结剂为聚乙烯醇。
7. 根据权利要求1所述的蜂窝催化剂，其特征在于，所述蜂窝脱硝催化剂的制备方法包括以下步骤：
(1)按权利要求1所述的配比，将质量百分比为15-25％沸石、5-10％γ-氧化铝、5-10％催化助剂、5％粘结剂和50-70％去离子水混 合后在搅拌器中充分搅拌至均匀；
(2)将步骤(1)得到的混合液移入球磨机中，充分球磨后得到涂层浆料；
(3)将蜂窝陶瓷反复浸渍在上述涂层浆料中，然后通过高压空气吹扫蜂窝陶瓷表面多余的涂层浆料；
(4)将涂覆完毕的蜂窝陶瓷进行烘干和焙烧处理，得到用于400℃-600℃烟气的蜂窝脱硝催化剂。
8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)的球磨时间为24-72h。
9. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)的浸渍时间为5-20min。
10. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(4)烘干焙烧处理条件为：120℃下干燥12小时，然后在500-550℃下焙烧5小时。”
驳回决定认为：权利要求1与对比文件1（CN101505857A，公开日为2009年8月12日）的区别在于：(1)权利要求1限定了基材选用“蜂窝陶瓷”；(2)权利要求1限定氧化铝晶型为“γ型”，水选用“去离子水”，并具体限定了浆料各组分的质量百分比；其实际要解决的技术问题是提供一种改进的高温脱硝催化剂。上述区别技术特征或被对比文件1公开，或为在对比文件1基础上的常规选择，因此不具备创造性。权利要求2-6的附加技术特征或被对比文件1公开，或为本领域的常规选择，因此也不具备创造性。驳回决定还在“其它说明”部分指出权利要求7-10的附加技术特征或被对比文件1公开，或为本领域的常规技术手段，因此也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年1月25日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书。复审请求人认为：(1)沸石用量不同，本申请相比于对比文件1降低了沸石的用量；(2)未明确粘结剂的选择，对比文件1中硝酸铈是作为催化剂助剂使用，本申请硝酸铈是作为粘结剂使用；(3)催化剂所应用领域不同，原料配比以及反应条件控制实现了高温条件下高催化活性、高稳定性的效果。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种用于400℃～600℃烟气蜂窝脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将催化剂涂层按质量百分比为15-25％沸石、5-10％γ-氧化铝、5-10％催化助剂、5％粘结剂和50-70％去离子水混合后在搅拌器中充分搅拌至均匀；
(2)将步骤(1)得到的混合液移入球磨机中，充分球磨后得到涂层浆料；
(3)将蜂窝陶瓷反复浸渍在上述涂层浆料中，然后通过高压空气吹扫蜂窝陶瓷表面多余的涂层浆料；
(4)将涂覆完毕的蜂窝陶瓷进行烘干和焙烧处理，得到用于400℃～600℃烟气的蜂窝脱硝催化剂；
所述烘干和焙烧处理条件为：120℃下干燥12小时，然后在500～550℃下焙烧5小时；
所述用于400℃～600℃烟气蜂窝脱硝催化剂，包括催化剂涂层和蜂窝陶瓷，其中催化剂涂层涂覆在蜂窝陶瓷表面；
所述的催化剂涂层占催化剂总质量的2％～15％；
所述的粘结剂选自无机粘结剂或有机粘结剂；
所述的无机粘结剂为硝酸铈或硝酸铁中的一种或两种；
所述的有机粘结剂为聚乙烯醇。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的催化助剂选自钼酸铵、硝酸铈、氯化亚铁、钨酸铵、氯铂酸或硝酸钯中的一种或一种以上。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的沸石选自ZSM-5型分子筛、A型沸石分子筛、X型沸石分子筛或Y型沸石分子筛中的一种或一种以上。
4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)的球磨时间为24～72h。
5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)的浸渍时间为5-20min。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年3月12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2019年2月27日向复审请求人发出复审通知书，指出：(1)基于涂层浆料溶液进行计算，将沸石用量15%-25%换算成干基涂层，本申请的沸石用量也是占一半左右，与对比文件1相当，由此可见本申请并未降低沸石用量。(2) 对比文件1公开了催化剂中包含硝酸铈，由其该物质的固有属性可知，硝酸铈在该脱硝催化剂中既可作为催化助剂，也可作为粘结剂；粘结剂的用量可通过常规技术手段确定。(3)本申请与对比文件1均涉及高温氨SCR催化剂，其领域相同；并且对比文件1给出了相应原料的用量选择，在此基础上确定出涂层浆料的质量百分比是容易做到的。
复审请求人于2019年3月18日提交了意见陈述书及权利要求书的全文替换页，具体的修改方式为：在权利要求1中补入技术特征“所述的步骤（2）的球磨时间为24-72h；所述的步骤（3）的浸渍时间为5-20min”，同时删除权利要求4和5。修改后的权利要求1如下：
“1. 一种用于400℃～600℃烟气蜂窝脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将催化剂涂层按质量百分比为15-25％沸石、5-10％γ-氧化铝、5-10％催化助剂、5％粘结剂和50-70％去离子水混合后在搅拌器中充分搅拌至均匀；
(2)将步骤(1)得到的混合液移入球磨机中，充分球磨后得到涂层浆料；
(3)将蜂窝陶瓷反复浸渍在上述涂层浆料中，然后通过高压空气吹扫蜂窝陶瓷表面多余的涂层浆料；
(4)将涂覆完毕的蜂窝陶瓷进行烘干和焙烧处理，得到用于400℃～600℃烟气的蜂窝脱硝催化剂；
所述烘干和焙烧处理条件为：120℃下干燥12小时，然后在500～550℃下焙烧5小时；
所述用于400℃～600℃烟气蜂窝脱硝催化剂，包括催化剂涂层和蜂窝陶瓷，其中催化剂涂层涂覆在蜂窝陶瓷表面；
所述的催化剂涂层占催化剂总质量的2％～15％；
所述的粘结剂选自无机粘结剂或有机粘结剂；
所述的无机粘结剂为硝酸铈或硝酸铁中的一种或两种；
所述的有机粘结剂为聚乙烯醇；
所述的步骤(2)的球磨时间为24～72h；
所述的步骤(3)的浸渍时间为5-20min。”
复审请求人认为：（1）催化剂涂层中γ-氧化铝为5%-10%、催化助剂为5%-10%时，得到的催化剂涂层具有更优的高温稳定性；催化剂涂层占催化剂总质量的2%-15%时，经过120℃下干燥12小时，然后在500-550℃下焙烧5小时，最终制得的催化剂脱硝效率相对较高；（2）对比文件1与本申请所针对的应用领域不同，在各自领域解决其技术问题的具体方案也并不相同；（3）对比文件1公开的含铈催化剂的性能依赖于环境中NOx的含量，而本申请催化剂的脱硝性能基本与400℃~600℃的环境中的NOx含量无关；（4）干燥温度、焙烧时间、球磨时间和浸渍时间均是通过大量的实验和长时间的研究得到的。
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
（一）审查文本的认定
由于复审请求人于2019年3月18日提交了权利要求书的全文替换页，经合议组审查，复审请求人对权利要求书所作修改符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定，故本复审请求审查决定所针对的审查文本为：2019年3月18日提交的权利要求第1-3项，2014年4月24日提交的说明书第1-53段、说明书摘要。
（二）关于创造性
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。
如果权利要求中记载的技术方案与最接近的现有技术存在区别技术特征，然而所述区别技术特征是在最接近的现有技术公开内容的基础上，本领域技术人员基于其所掌握的普通技术常识而容易想到的，则可以认为现有技术整体上存在将所述区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示。
1、关于权利要求1
权利要求1要求保护一种用于400℃~600℃烟气的蜂窝脱硝催化剂的制备方法。相同领域的对比文件1是最接近的现有技术，其公开了一种在高温下具有良好的NOx转化活性的氨SCR催化剂的制备方法，并具体披露了以下技术方案(说明书第11页第8段、实施例2)：废气和氨与催化剂的接触温度最优选约450℃到约600℃，其中实施例2给出了一种具体催化剂的制备方法：将10％氧化铝、50％混合沸石和40％Ce0.24Zr0.66La0.04Y0.06O2的粉末与含有硝酸铈(其既可作为催化助剂，又可作为粘结剂)和水的溶液混合，以形成含铈的混合修补基面涂层的含水浆料。所述混合沸石为重量比为50∶50的H-ZSM-5和H-β。其中，使用足够的硝酸铈溶液，以便在最终催化剂上产生22g/L铈。
球磨浆料至约4-5μ粒径(d50)（即隐含公开球磨机）。将浆料置于400孔每平方英寸的整体料基材上，以使得该整体料的通道壁上以160g/L的负载量涂覆有含铈的混合修补基面涂层。将涂覆了的整体料置于光线下，以确认没有孔道被混合修补基面涂层浆料堵塞。在室温下，鼓入空气（即通过高压空气吹扫）通过开放的孔道约10-15小时，以干燥该具有含铈的混合修补基面涂层的基材。在静态空气炉中，在约550℃下焙烧干燥具有修补基面涂层的基材约4小时。将焙烧后的基材冷却至室温，得到含有22g/L铈的混合修补基面涂层催化剂。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1所要求保护的技术方案的区别在于：(1)具体操作方式和常规原料的选择：例如，限定基材选用“蜂窝陶瓷”、限定氧化铝晶型为“γ型”，水选用“去离子水”，干燥温度以及焙烧时间；(2)具体限定浆料各组分的质量百分比、催化剂涂层的占比以及粘结剂的类型；（3）球磨时间和浸渍时间。基于上述区别技术特征，本申请实际要解决的技术问题是如何提高高温脱硝催化剂的活性。
对于区别特征(1)，对比文件1明确公开了“基材可以为蜂窝载体。蜂窝载体可以为陶质蜂窝载体或金属蜂窝载体（参见说明书第9页第1段）”；“γ型”氧化铝是本领域氧化铝的常用晶型，选用“去离子水”是本领域水溶剂的常规选择；干燥温度以及焙烧时间是本领域技术人员根据催化剂干燥效果以及晶体成型效果进行常规选择即可获得的。
对于区别特征(2)，关于浆料各组分的质量百分比，对比文件1实施例2公开了“10％氧化铝、50％混合沸石”，即，沸石与氧化铝的质量比可选择为5:1；并且对比文件1还公开了“催化剂可包括约1~30重量%、优选约5~20重量%的第二组分(作为催化助剂)，其中第二组分的重量百分比是基于总金属含量相对于沸石、可能存在或可能不存在的储氧材料和无机氧化物的总重量计算的（参见说明书第5页第6段至第6页第1行）”。由此可见，在对比文件1给出的以干基计的催化剂涂层成分重量比的基础上，本领域技术人员通过常规实验手段即可确定出合适的浆料成分比例，其效果亦是可预期的；关于催化剂涂层的占比，对比文件1公开了“以使得该整体料的通道壁上以160g/L的负载量涂覆有含铈的混和修补基面涂层”，在此基础上本领域技术人员通过常规手段确定出合适的催化剂涂层含量是可以做到的；无机粘结剂硝酸铈或硝酸铁以及有机粘结剂聚乙烯醇是本领域常用的粘结剂。
对于区别特征(3)，球磨时间和浸渍时间可根据催化剂的实际制备状况通过常规技术手段确定，不需要付出创造性的劳动。
综上，在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段以获得权利要求1所要求保护的技术方案，对本领域技术人员而言是显而易见的。因此权利要求1不具备突出的实质性特点，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2. 关于权利要求2-3
权利要求2-3对催化剂助剂、沸石的种类作了进一步的限定。对比文件1公开了作为催化助剂的“第二组分可选自铈、铁、钼、钨等及它们的混合物（参见说明书第4页第3段）；第二组分可以作为氧化物或其它化合物，例如硝酸盐、醋酸盐或其它盐和/或它们的混合物，添加到所述含水浆料中（参见说明书第10页第4段）”，而钼酸铵、氯化亚铁、钨酸铵是上述第二组分通常选择的前驱体盐；此外贵金属铂、钯亦是脱硝催化剂常用的催化助剂，选用其前驱体氯铂酸、硝酸钯是本领域的常规选择；此外，对比文件1还公开了“第一组分沸石可选自ZSM-5、八面沸石等（参见说明书第4页第3段）”；而X型沸石、Y型沸石与八面沸石具有相同的硅(铝)氧骨架结构，A型沸石也是本领域常用的沸石分子筛；
因此，在其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求2-3也不具备突出的实质性特点，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
（三）关于复审请求人的意见
针对复审请求人的意见，合议组经审查后认为：
（1）参见对权利要求1的评述可知，对比文件1实施例2公开了“10％氧化铝”、并且还公开了“催化剂可包括约1~30重量%、优选约5~20重量%的第二组分(作为催化助剂)（参见说明书第5页第6段至第6页第1行）”。由此可见，在对比文件1给出的以干基计的催化剂涂层成分重量比的基础上，本领域技术人员通过常规实验手段即可确定出合适的氧化铝与催化助剂的比例；关于催化剂涂层的占比，对比文件1公开了“以使得该整体料的通道壁上以160g/L的负载量涂覆有含铈的混和修补基面涂层”，在此基础上本领域技术人员通过常规手段即可确定出合适的催化剂涂层含量，然后经干燥焙烧得到该脱硝催化剂，其脱硝效果也是可以预期的；
（2）本申请与对比文件1均涉及高温氨SCR催化剂，其领域相同；并且对比文件1给出了相应原料的用量选择，在此基础上确定出涂层浆料的质量百分比是容易做到的。此外，将对比文件1的实施例1进行长期活性测试，结果表明：在500℃下未观察到该催化剂的显著失活。催化剂在高温下具有高的NOx转化活性，并且能够还原低含量的入口NOx，具有高的水热稳定性。可应用的例子包括但不局限于燃气涡轮的废气、燃气发动机的废气、发电厂的废气、化工厂的废气和其它合适的应用（参见对比文件1实施例8）。
（3）对比文件1在550℃下分别以含有5ppm和50ppm NOx进料气对催化剂的性能进行测试，发现高浓度NOx条件下，NOx的清除率高，因此得出含铈催化剂的性能尤其依赖于存在的需要除去的NOx的量的结论，但是，本申请催化剂测试所用的1000ppm NO体积浓度远大于对比文件1的NOx浓度，而且对比文件1的催化剂在550℃下处理含有50ppmNOx的进料气时，NOx的清除率是约90%（参见对比文件1的实施例1），与本申请的氮氧化物清除率基本相当，此外，本申请中并没有记载在低NOx浓度条件下的测试数据。因此，基于现有证据，不能证明本申请催化剂的脱硝性能基本与400℃~600℃的环境中的NOx含量无关。
（4）发明是否具备创造性，应当基于本领域技术人员的知识和能力进行评价。本领域技术人员知晓申请日之前所属技术领域的普通技术知识，能够获知该领域中的所有的现有技术，并且具有应用该日期之前的常规实验手段的能力。在对比文件1已经公开将涂覆了催化剂涂层的基材进行干燥焙烧的情况下，干燥的温度和焙烧时间属于本领域技术人员可合理调整的范畴。同理，在对比文件1已经给出对浆液进行球磨处理以及对基材进行涂覆浸渍处理的情况下，本领域技术人员应用常规实验手段即可调整球磨的时间和浸渍的时间，而且这种调整也未产生预料不到的技术效果。即使如复审请求人所述需要进行大量的实验和长时间的研究以筛选出优化的参数，但操作参数的选择仍属于本领域技术人员基于本领域的普通技术知识和应用常规实验手段的能力能够实现的范畴。
综上所述，对于复审请求人的上述主张，合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年10月11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。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
