发明创造名称:从流体中去除硫的方法
外观设计名称:
决定号:185185
决定日:2019-07-15
委内编号:1F245226
优先权日:2013-03-28
申请(专利)号:201410141335.5
申请日:2014-03-25
复审请求人:林德股份公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:田媛
合议组组长:魏巧莲
参审员:刘文军
国际分类号:C10G45/02,C10G25/00,C10L3/10,B01D53/02,B01D53/74,B01D53/58,B01D53/72
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果发明要求保护的技术方案相对于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属于本领域内的公知常识,则该技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的。
全文:
本复审请求涉及申请号为201410141335.5,名称为“从流体中去除硫的方法”的发明专利申请。申请人为林德股份公司。本申请的申请日为2014年3月25日,优先权日为2013年3月28日,公开日为2014年10月1日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年11月3日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-5不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为原始申请文件。
驳回决定中引用的对比文件如下:
对比文件1:CN1930271A, 公开日为2007年3月14日;
并引用了如下公知常识性证据:
证据1:《天然气集输工程》,曾自强等,石油工业出版社,第397-398页,2001年11月北京第1版,公开日为2001年11月30日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于从流体中去除硫的方法,所述方法包括以下步骤:
-提供包括含硫化合物的第一流体(21),
-特别是在氢(22)的存在下,将所述含硫化合物的硫吸附(12)到吸附剂(26)上,
-通过将所述被吸附的硫氧化成二氧化硫而再生(13)所述吸附剂(25),由此生成包括二氧化硫的废气流(27),
-提供包括硫化氢的第二流体(31),
-在Claus方法(14)中使用所述第二流体(31)和所述废气流(27)作为反应物用于产生元素硫(34),
·其中由所述第二流体(31)提供的硫化氢的一部分在反应温度下被氧化成二氧化硫和水,
·其中残留的硫化氢、生成的硫氧化物和由所述废气流(27)提供的硫氧化物被转化成元素硫(34),
·其中用于氧化由所述第二流体(31)提供的硫化氢所需要的氧是由空气流(32)提供的,和
·其中所述废气流(27)在所述Claus方法(14)中稀释所述第二流体(31),
其特征在于,
在所述Claus方法中加入氧(33)以将所述反应温度维持在等于或高于1100℃,优选高于1200℃,优选高于1250℃,优选高于1300℃,优选高于1400℃。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述空气流(32)中被加入氧(33)或氧(33)被直接加入到所述Claus方法(14)中。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述吸附剂(25,26)为还原金属,优选锌、镍、铁或铜,或金属氧化物,优选锌氧化物、镍氧化物、铁氧化物或铜氧化物,或混合金属氧化物,优选Zn-Fe-O、Zn-Ti-O 或Cu-Fe-Al-O。
4. 根据前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,所述第一流体(21)选自原料合成气体和烃流,特别是原油馏分、原油产物、天然气或沼气。
5. 根据前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,所述第一流体(21)被氢化(11),其中所述含硫化合物被还原成硫化氢和相应的化合物部分,和其中在所述吸附(12)之前进行所述氢化(11)。”
申请人林德股份公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年2月22日向国家知识产权局提出了复审请求,未提交修改的申请文件。复审请求人认为:对比文件1没有公开将废气流通入到Claus装置中进行处理,也没有教导在Claus方法中加入氧并将其反应温度维持在1100℃以上,以经济有效地除硫。因此,本领域技术人员不会考虑将被氮气稀释的S02气流送入到Claus设备中,因为将这种稀释的S02 气流导入Claus炉中将导致炉温的严重下降,不能保证稳定的火焰。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年4月8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,本申请权利要求1-5不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定的缺陷,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2019年2月27日向复审请求人发出复审通知书,复审通知书中引用的对比文件如下:
对比文件1: CN 1930271A, 公开日为2007年3月14日;
以及如下公知常识性证据:
证据1:《天然气集输工程》,曾自强等,石油工业出版社,第397-398页,2001年11月北京第1版,公开日为2001年11月30日;
证据2:《国外可燃气体制造及气体净化方法工艺手册》,化工部氮肥设计技术中心,化工部第四设计院,第40页,公开日为1983年12月31日;
证据3:《天然气利用手册》,徐文渊等,中国石化出版社,第190-191页,2002年1月第1版,公开日为2002年1月31日。
复审通知书中指出:独立权利要求1要求保护一种用于从流体中去除硫的方法,对比文件1公开了一种脱硫方法。权利要求1相对于对比文件1的区别为:权利要求1中还包括提供包括硫化氢的第二流体,在Claus方法中使用所述的第二流体和所述废气流作为反应物用于生产元素硫,并限定了Claus方法的具体过程。基于上述区别可以确定,权利要求1实际解决的技术问题是提供另外一种回收硫元素的方法。对于上述区别,Claus反应的原理以及将SO2饱和气体作为原料送回Claus装置属于本领域的公知常识,因此,本领域技术人员有动机利用Claus反应原理,提供包括硫化氢的第二流体以及对比文件1中包含SO2的废气流作为反应物用于产生元素硫。本领域技术人员也知晓,Claus工艺中将SO2送入燃烧炉将降低温度,炉温上限是1482℃,随着氧源中氧浓度的增加H2S在燃烧炉内燃烧产生的温度相应上升,使用富氧空气乃至纯氧为氧源可相应减少过程其中的惰性气(氮)量而提高装置的处理能力。在此基础上,本领域技术人员容易想到当包含SO2的废气流被导入Claus燃烧炉导致温度降低时,可以在Claus方法中加入氧,以控制炉温在上述温度条件下,从而可以提高反应效率和产量。因此,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-5对方法作了进一步限定,其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,权利要求2-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年4月12日递交了意见陈述书,未提交修改的申请文件。认为:对比文件1中离开再生器的气体混合物是被氮气高度稀释的,如果将这样的气体混合物送入Claus设备中,氮气会占据很大空间,导致Claus单元的容量降低、温度下降。并且本领域中常规的废气脱硫方法是通过洗涤去除SO2。基于对比文件1以及本领域技术人员对Claus方法的认知,没有动机使用其废气流进行Claus工艺以产生元素硫。因而本申请具备创造性。
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)关于审查文本
本复审请求审查决定针对的审查文本为原始申请文件。
(二)关于专利法第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。
如果发明要求保护的技术方案相对于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属于本领域内的公知常识,则该技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的。
合议组认为,权利要求1-5不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定,具体理由如下:
权利要求1要求保护一种用于从流体中去除硫的方法。对比文件1公开了一种脱硫方法,并具体公开了:提供了一种将含烃流体脱硫的方法。该方法包括步骤:(a)在足以从含烃流体中去除硫并获得加载硫的固体颗粒的脱硫条件下,将含烃流体与固体颗粒在脱硫区中接触;(b)在足以从加载硫的固体颗粒中去除硫的再生条件下,将该加载硫的固体颗粒与含氧再生料流在再生区中接触,由此获得氧化的固体颗粒;(c)在足以将氧化的固体颗粒还原的还原条件下,将该氧化的固体颗粒与含氢还原料流在还原区中接触,由此获得还原的固体颗粒;和(d)将该还原的固体颗粒从还原区密相传送到脱硫区中。参照图1阐述通常包括流化床反应器12、流化床再生器14、和流化床还原器16的脱硫单元10。固体吸附剂颗粒在脱硫单元10中循环,以实现从通过进料口18进入脱硫单元10中的含硫的烃如裂化汽油或柴油燃料中连续地去除硫。用于脱硫单元10中的固体吸附剂颗粒可以是任意充分可硫化的、可循环的、和可再生的基于氧化锌的组合物,该组合物具有足够的脱硫活性和足够的抗磨性(参见说明书第4页第3段、第6页第8段,附图1)。从对比文件1的说明书附图1中可以直接地、毫无疑义地确定,对比文件1中的吸附脱硫是在氢的存在下进行,再生器14生成包括二氧化硫的废气流,并送往硫回收装置。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,区别为:权利要求1中还包括提供包括硫化氢的第二流体,在Claus方法中使用所述的第二流体和所述废气流作为反应物用于生产元素硫,并限定了Claus方法的具体过程。基于上述区别可以确定,权利要求1实际解决的技术问题是提供另外一种回收硫元素的方法。
本领域技术人员知晓,Claus反应的原理为第一步,酸性气体与空气混合,在此过程中部分H2S被氧化成SO2和水;第二步,SO2再与酸气中未反应的H2S反应生成单质硫。原料气经分离后全部进入燃烧炉中,同时按比例向炉中鼓入空气,使1/3H2S氧化成SO2,以便于剩下的2/3H2S反应生成单质硫,燃烧炉的温度应控制在1373-1873K(1100-1600℃)范围,此时酸气中的H2S约有60%-70%转化为单质硫(参见证据1:第397-398页第9.4.1-9.4.2节)。从克劳斯脱硫装置来的尾气首先焚烧,将其中所含的全部硫化物(H2S、COS、CS2)转化成SO2,经处理后蒸浓了的SO2饱和气体作为原料送回克劳斯装置(参见证据2:第40页)。在此基础上,本领域技术人员有动机利用Claus反应原理,提供包括硫化氢的第二流体以及包含SO2的气流作为反应物用于产生元素硫。而为了回收对比文件1中加载硫的固体颗粒再生后排出的包括SO2的废气流中的硫,进而容易想到采用该包括SO2的废气流。此外,本领域技术人员知晓,Claus工艺中将SO2送入燃烧炉会降低温度,随着氧源中氧浓度的增加,H2S在燃烧炉内燃烧产生的温度相应上升,使用富氧空气乃至纯氧为氧源可相应减少其中的惰性气(氮)量而提高装置的处理能力(参见证据3:第190-191页第(二).1节)。在此基础上,本领域技术人员容易想到当包括SO2的废气流被导入Claus燃烧炉导致温度降低、装置处理能力下降时,可以在Claus方法中加入氧,以使炉温控制在1100-1600℃的范围内,从而可以提高反应效率和产量。因此,本领域技术人员在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段得到权利要求1所要求保护的技术方案是显而易见的,权利要求1所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2对权利要求1的方法作了进一步限定。由于本领域技术人员知晓,使用富氧空气乃至纯氧为氧源可相应减少其中的惰性气量而提高装置的处理能力。因此,所述空气流中被加入氧或氧直接加入到所述Claus方法中是容易想到的。因此,在其引用的权利要求不具有创造性的基础上,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对权利要求1或2的方法作了进一步限定。对比文件1(参见说明书第1页最后一段-第2页第1段)公开了可再生的吸附剂通常由金属氧化物组份(如ZnO)和促进剂金属组份(如Ni)形成;进一步对比文件1(参见说明书第7页第2段)公开了还原的固体吸附剂颗粒的还原价态促进剂金属组份优选包含选自于镍、钴、铁、锰、钨、银、金、铜、铂、锌、锡、钌、钼、锑、钒、铱、铬、钯、和其两种或多种的混合物的促进剂金属。更优选地,该还原价态促进剂金属组份包括作为促进剂金属的镍。基于相似的性质、作用,本领域技术人员容易选择并确定权利要求3中其它种类的吸附剂。因此,在其引用的权利要求不具有创造性的基础上,权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4对权利要求1-3任一项的方法作了进一步限定。对比文件1公开了适用于脱硫方法中使用的含硫的烃流体优选为裂化汽油或柴油燃料(属于原油馏分、原油产物)(参见明书第11页第5段)。在此基础上,本领域技术人员也容易想到采用常用的原料合成气体如天燃气或沼气作为第一流体。因此,在其引用的权利要求不具有创造性的基础上,权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5对权利要求1-4任一项的方法作了进一步限定。对比文件1公开了(参见说明书第11页第3段):有时,当裂化汽油用作含硫的流体时,可以在脱硫之前对其进行分馏和/或氢化处理。由此使第一流体中的硫化合物还原成硫化氢和相应的化合物。因此,在其所引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:
对比文件1记载了使加载硫的吸附剂固体颗粒与通过再生料流入口进入再生器的含氧再生料流接触,含氧再生料流最优选为3~10mol%的氧和75~85mol%的氮气,由图1可知排出含SO2和N2的气体混合物。本申请实施例1记载了通过空气氧化对负载的吸附剂进行氧化再生,从而得到包括可观但不是主要量的SO2(例如5vol.-%)的废气。空气中氮气的体积分数约为78%,氧气的体积分数约为21%属于公知常识。可见,对比文件1与本申请吸附剂再生反应排出的气体混合物均是高含氮量的且含SO2的气体。本领域技术人员知晓,从克劳斯脱硫装置来的尾气首先焚烧,将其中所含的全部硫化物(H2S、COS、CS2)转化成SO2,经处理后蒸浓了的SO2饱和气体作为原料送回克劳斯装置(参见证据2:第40页)。在此基础上,本领域技术人员有动机利用Claus反应原理,提供包括硫化氢的第二流体以及包含SO2的气体作为反应物用于产生元素硫。本领域技术人员也知晓,使用富氧空气乃至纯氧为氧源可相应减少其中的惰性气(氮)量而提高装置的处理能力;Claus工艺中将SO2送入燃烧炉会降低温度;随着氧源中氧浓度的增加,H2S在燃烧炉内燃烧产生的温度相应上升(参见证据3:第190-191页第(二).1节)。由此可知,在Claus反应中无论加入SO2饱和气体或是高含氮量的气体,均具有加氧以提高反应温度或处理能力的需求。在此基础上,为了进一步回收对比文件1中再生反应后排出的包括SO2的废气流中的硫,将其作为包含SO2的气体源与包括硫化氢的第二流体作为反应物用于产生元素硫是本领域技术人员容易想到的,并且可以通过在Claus方法中加入氧,以弥补N2造成的装置处理能力和温度的降低以及SO2导致的燃烧炉内的炉温降低,这也是本领域技术人员容易想到的。因此,复审请求人的上述理由不成立。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年11 月3 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。