发明创造名称：一种生物柴油脱硫新方法
外观设计名称：
决定号：185128
决定日：2019-07-24
委内编号：1F251753
优先权日：
申请（专利）号：201610766466.1
申请日：2016-08-29
复审请求人：浙江工业大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：余仲儒
合议组组长：韩翻珍
参审员：王素燕
国际分类号：C10L1/04,C11C1/02
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求请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的公知常识或常规技术手段，则可以认为现有技术整体上给出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，那么该权利要求是显而易见的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610766466.1，名称为“一种生物柴油脱硫新方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为浙江工业大学，申请日为2016年8月29日，公开日为2017年1月18日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年3月23日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-3相对于对比文件1（CN105694999A，公开日为2016年6月22日）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2018年2月28日提交的权利要求书第1-3项，申请日提交的说明书第1-18段、说明书附图图1-图3、说明书摘要及摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种生物柴油脱硫新方法，通过两级高真空精馏脱除生物柴油中含硫化合物，其特征在于，将粗生物柴油打入一级脱硫塔(1)进行一级高真空精馏，一级脱硫塔(1)塔顶富集含硫化合物的轻组分；一级脱硫塔(1)釜底的脱轻生物柴油通过泵打入二级脱硫塔(2)进行二级高真空精馏，在二级脱硫塔(2)塔顶蒸出达标的生物柴油，该达标的生物柴油中硫含量低于10ppm，二级脱硫塔(2)塔釜得到生物沥青重组分；
所述一级脱硫塔(1)和二级脱硫塔(2)均为高效低压降的填料塔；
所述一级脱硫塔(1)和二级脱硫塔(2)的操作绝对压力在10～1000Pa之间，塔釜加热温度在200～300℃之间；
所述富集含硫化合物的轻组分为C10-14轻组分和含硫化合物；
所述粗生物柴油原料为废弃油脂。
2. 根据权利要求1所述的一种生物柴油脱硫新方法，其特征在于，一级脱硫塔(1)至少为一个塔。
3. 根据权利要求1所述的一种生物柴油脱硫新方法，其特征在于，一级脱硫塔和二级脱硫塔的加热介质均为高温导热油。”
驳回决定认为：
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：权利要求1采用的是两级高真空精馏，而对比文件1公开的是一级真空精馏；权利要求1限定了一级脱硫塔和二级脱硫塔的操作绝对压力以及塔釜的加热温度、两级脱硫塔的性质以及富集含硫化合物的轻组分的组成。关于上述区别技术特征，其实际所要解决的技术问题是选择替代的精馏方式。
关于上述区别特征，在对比文件1公开了真空精馏的基础上，本领域技术人员根据实际需要易于选择将三种组分分别在两级真空精馏塔进行分离并采用高真空精馏方式，其所带来的技术效果是可以合理预期的。对比文件1公开了真空精馏塔的塔顶温度为90-100℃，且对比文件1公开了塔顶轻组分含硫较高，在此基础上，本领域技术人员根据实际需要进行常规调整能够得到一级脱硫塔和二级脱硫塔的操作绝对压力范围和塔釜加热温度范围，这属于本领域技术人员的基本实验技能。而采用高效低压降的填料塔作为真空精馏塔即脱硫塔属于本领域的常规选择。富集含硫化合物的轻组分的组成是本领域技术人员根据产品的性质需求通过常规调整能够得到的，其并不会带来任何预料不到的技术效果。因而权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2-3限定的技术特征均属于本领域的常规技术手段。因此，权利要求2-3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年5月9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，在权利要求1中增加了特征“一级脱硫塔回流比为20，二级脱硫塔回流比为1”。复审请求人认为：
1、对比文件1在制备粗生物柴油过程中所得到的一级脱硫原料油、二级脱硫原料油和三级脱硫原料油的过程中均进行了脱硫处理，从而使得到的粗生物柴油经过一次真空精馏后就得到了满足国V标准的生物柴油，并非只经过了真空精馏才使生物柴油达到了国V的标准。而本申请公开的方法没有引入新物质，粗生物柴油经过一级脱硫塔和二级脱硫塔后得到含硫量为4.6ppm的生物柴油。
2、本申请精馏温度、操作压力、回流比、轻馏分四者之间是相互关联的，任何一个条件的变动均会影响其他条件的变化。而且，回流比的变化又影响精馏操作的分离效果和能耗，本申请中在一级脱硫塔的塔顶分离出的轻组分中重组分含量增加时，采用了较大的回流比将重组分压下去，而在二级脱硫塔内又采用了降低回流比的方式使塔压降低，并使塔釜温度升高，从而得到达到标准的低硫生物柴油和生物沥青重组分。
3、本申请通过两级高真空精馏将含硫化合物富集在轻组分和生物沥青重组分中，并切割轻组分和重组分，得到符合S10标准的生物柴油，硫含量低于1Oppm，其工艺简单，设备投资少，能稳定得到符合标准的低硫生物柴油，与传统石化油品脱硫方法相比，不涉及高温催化反应，不引入新的物质，使脱硫过程更加安全，油品结构不被破坏，保证油品质量稳定。
复审请求时新修改的权利要求1如下：
“1. 一种生物柴油脱硫新方法，通过两级高真空精馏脱除生物柴油中含硫化合物，其特征在于，将粗生物柴油打入一级脱硫塔(1)进行一级高真空精馏，一级脱硫塔(1)塔顶富集含硫化合物的轻组分；一级脱硫塔(1)釜底的脱轻生物柴油通过泵打入二级脱硫塔(2)进行二级高真空精馏，在二级脱硫塔(2)塔顶蒸出达标的生物柴油，该达标的生物柴油中硫含量低于10ppm，二级脱硫塔(2)塔釜得到生物沥青重组分；
所述一级脱硫塔(1)和二级脱硫塔(2)均为高效低压降的填料塔；
所述一级脱硫塔(1)和二级脱硫塔(2)的操作绝对压力在10～1000Pa之间，塔釜加热温度在200～300℃之间；一级脱硫塔回流比为20，二级脱硫塔回流比为1；
所述富集含硫化合物的轻组分为C10-14轻组分和含硫化合物；
所述粗生物柴油原料为废弃油脂。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年5月21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4月19日向复审请求人发出复审通知书，引入证据1（《植物油料资源综合利用》，东南大学出版社，2009年10月，第98-104页），指出：权利要求1请求保护的技术方案相对于对比文件1和本领域常规技术手段的结合不具备创造性。
并针对复审请求人的意见陈述进行了针对性回复。
复审请求人于2019年5月9日提交了意见陈述书，并修改了申请文件。答复复通时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种生物柴油脱硫方法，通过两级高真空精馏脱除生物柴油中含硫化合物，其特征在于将粗生物柴油打入一级脱硫塔(1)进行一级高真空精馏，一级脱硫塔(1)塔顶富集含硫化合物的轻组分；一级脱硫塔(1)釜底的脱轻生物柴油通过泵打入二级脱硫塔(2)进行二级高真空精馏，在二级脱硫塔(2)塔顶蒸出达标的生物柴油，该达标的生物柴油中硫含量低于10ppm，二级脱硫塔(2)塔釜得到生物沥青重组分；所述富集含硫化合物的轻组分为C10-14轻组分和含硫化合物；一级脱硫塔回流比为20，二级脱硫塔回流比为1。
2. 根据权利要求1所述的一种生物柴油脱硫方法，其特征在于一级脱硫塔(1)和二级脱硫塔(2)均为高效低压降的填料塔。
3. 根据权利要求1所述的一种生物柴油脱硫方法，其特征在于一级脱硫塔(1)和二级脱硫塔(2)的操作绝对压力在10-1000Pa之间，塔釜加热温度在200-300℃之间。
4. 根据权利要求1所述的一种生物柴油脱硫方法，其特征在于一级脱硫塔(1)至少为一个塔。
5. 根据权利要求1所述的一种生物柴油脱硫方法，其特征在于一级脱硫塔和二级脱硫塔的加热介质均为高温导热油。
6. 根据权利要求1所述的一种生物柴油脱硫方法，其特征在于粗生物柴油原料为废弃油脂。”
复审请求人认为：
1、本申请与对比文件1解决的技术问题不同。对比文件1需要解决的实际问题是“如何获得含硫量合格的生物柴油（即如何实现含硫化物、生物柴油和沥青的分离过程）”。而本申请权利要求1要解决的实际问题是“如何在较低的生产成本下，获得含硫量合格的生物柴油（即如何实现含硫化物、生物柴油、沥青的精准、高效、经济、稳定分离）”。事实上，权利要求1实际解决的技术问题是“对比文件1在精馏获得含硫量合格的生物柴油时，存在的精馏效率低、生产成本高的问题”。
2、本申请相对于对比文件1具有突出的实质性特点和显著的进步。针对粗生物柴油的特性“生物柴油的质量分布情况是两头小，中间大；含硫化物的质量分布情况是两头大，中间小”，本申请在最大程度保证生物柴油产品不损失的情况下，如何精准、高效地脱除粗生物柴油中具有“两头大”质量分布特点的含硫化物（沸点低于332℃的含硫化物与沸点高于350℃含硫化物），同时减少含硫化物的返混，实现低硫生物柴油产品的高效、经济、稳定生产。第一级高真空精馏必须采用较大回流比（参照实施例1中第一级高真空精馏塔回流比采用20），在第二级高真空精馏调小回流比（参照实施例1中第二级高真空精馏塔回流比采用1）。本申请实施例1表2中表明生物柴油中硫含量为4.6ppm，低于国V的10ppm硫含量标准。对比文件1存在的两个问题：含硫轻组分易返混到生物柴油产品中，导致生产成本高；所使用的回流比（R）与含硫化物、生物柴油产品分离所需的实际回流比（Rl、R2）不能很好地匹配，导致精馏效率低。对比文件1存在的两个技术问题，权利要求1都得到了解决，实现了含硫化物、生物柴油、沥青的精准、高效、经济、稳定分离，在获得含硫量合格的生物柴油前提下，解决了对比文件1存在的精馏效率低、生产成本高的问题。
3、证据1没有技术启示。证据1中公开的是通过多塔来实现不同碳链长度的“脂肪酸”的分离，而脂肪酸的精馏分离原理是“不同碳链长度的脂肪酸在相同压力下其沸点有较大的差异，即在同一温度下不同组分的脂肪酸蒸汽压力不同”。得到的启示仅仅是如何通过两塔或多塔精馏来实现不同碳链长度的“脂肪酸”的分离，并没有任何关于实现“脂肪酸甲酯（生物柴油）”与含硫化物采用两塔分离的启示，也没有给出任何关于脂肪酸甲酯（生物柴油）与含硫化物相关两塔精馏分离原理的启示。即使证据1采用多塔精馏能够解决低沸点含硫化物易返混到生物柴油产品中的问题，但是还会存在以下问题：采用多塔精馏一定程度上是增加设备成本的，而且证据1并没有说明采用两塔精馏的技术要点。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出复审请求审查决定。
决定的理由
（一）关于审查文本
复审请求人在答复复审通知书时提交了权利要求的修改替换页，经核查，所做修改符合专利法第33条的规定，因此本复审通知书针对的文本是2019年5月9日提交的权利要求书第1-6项，申请日提交的说明书第1-18段、说明书附图图1-图3、说明书摘要及摘要附图。
（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。
如果权利要求请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的公知常识或常规技术手段，则可以认为现有技术整体上给出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，那么该权利要求是显而易见的。
（一）权利要求1-6不符合专利法第22条第3款的规定
1、权利要求1
权利要求1请求保护一种生物柴油脱硫新方法。对比文件1公开了一种高品质低硫分生物柴油的生产工艺，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第0030段以及图1）：实施例1： 地沟油（硫含量为350mg/Kg）10吨，泵入曝气反应池3，油水比例为1:1，食盐水浓度0.5%，开启曝气板4，气水比为5:1，地沟油在曝气反应池3中停留20min，经过曝气反应后离心，去除了地沟油中大量含硫杂质蛋白质、胶质等，离心机出料直接进入超声波箱9，同时开启清水进料泵8，油水比例为1:1，超声波频率开启至10MHz，油水混液在超声空化的作用下，产生自由基以及湮灭气泡，地沟油在超声波箱9中停留20min，使含硫洗涤用品等表面活性剂脱除至废水中，静置分水得到二级脱硫原料油，原料油泵12将二级脱硫原料油连续泵入常压蒸馏塔14中，控制采出温度，小于120℃的采出液经低沸点物质出口24采出至厂区锅炉燃烧，轻组分的采出保证小分子含硫有机物的脱除，大于120℃的采出液为三级脱硫原料油采出至原料暂存罐15暂存，塔底高粘度物质为植物沥青13。开启原料输送泵16，将三级脱硫原料油泵入酯化反应器17中进行酯化反应，反应完成后，废液排放18至污水处理厂，反应所得粗生物柴油（对应于权利要求1中的“粗生物柴油”）经粗生物柴油输送泵19输送至真空精馏塔20进行真空精馏，控制真空精馏塔20塔顶温度97℃，塔顶采出含硫较高轻组分经高硫分物质出口22采出至厂区锅炉燃烧，塔底植物沥青23采出，高品质低硫分生物柴油经高品质生物柴油出口21采出，产品质量达到国Ⅴ标准，且硫含量低于10mg/Kg（对应于权利要求1的硫含量低于10ppm）。由此可见，对比文件1实质上公开了生物柴油脱硫的方法，其粗生物柴油由地沟油经过反应制得，即粗生物柴油的“原料”为废弃油脂。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：权利要求1采用两级高真空精馏，并限定了一级脱硫塔和二级脱硫塔的回流比以及富集含硫化合物的轻组分的组成，而对比文件1公开的是一级真空精馏脱硫塔。基于上述区别技术特征，本申请实际所要解决的技术问题是如何更有效脱除生物柴油中低含量的硫。
关于上述区别技术特征，首先，对比文件1公开了在真空精馏塔20中由塔顶采出含硫较高轻组分，塔底采出植物沥青即生物沥青重组分，塔中部采出达标的生物柴油，即通过一级真空精馏脱硫塔即可以同时分离出含硫较高轻组分、生物沥青重组分和达标的生物柴油，而是否需要将这三种组分在两级真空精馏塔中还是在一级真空精馏塔中进行分离，本领域技术人员可以根据实际需要来选择替换，例如根据进入精馏塔中粗生物柴油中硫含量的多少以及设备成本等考虑选择，而且本申请说明书中并未记载该选择替换带来了预料不到的技术效果。其次，多塔精馏也是常规的方法，高真空精馏塔也是常用的精馏设备（参见《植物油料资源综合利用 第2版》，东南大学出版社，2009年10月，第97-104页），其记载了“脂肪酸”的精馏分离工艺，图2-52为两塔均为填料塔的两塔分离工艺，两塔操作灵活经济，轻馏分在第一塔中完成，第一塔中得到的重馏分的分馏在第二塔中进行。使用多塔精馏分离可将组成复杂的“混合脂肪酸”分馏成单碳链长度的“高纯度脂肪酸”。可见，使用两塔分离工艺是精馏工艺中常见的方法。在对比文件1公开了使用一级真空精馏对粗生物柴油脱硫的基础上，为使组成复杂的生物柴油与含硫化合物更好的分离，本领域技术人员易于想到采用两级高真空精馏脱硫。而通过监测各级精馏塔分馏产物中主要组分的硫含量，本领域技术人员可以通过调整一二级精馏塔的回流比以使硫化物尽可能分离的同时保证目标产物的选择性；精馏塔的分离能力与回流比大小有关，增大回流比，就可以提高产品纯度，但也增加了能耗，这也是本领域的常规技术手段，根据要分离的产物和经济要求等，选择合理的回流比，其带来的效果也是可预期的。再次，虽然对比文件1没有公开轻馏分的成分，但这与“粗生物柴油”的成分密切相关，由于权利要求1中的“粗生物柴油”与对比文件1中的“粗生物柴油”无法区别开，而“含硫化物的轻组分”是希望脱除的成分，对比文件1中塔顶采出的也是“含硫较高的轻组分”，由于排出含硫化合物的同时也排出沸程接近的轻组分，因此，在对比文件1公开了塔顶温度的基础上，本领域技术人员通过常规测试可以得到富集含硫化合物轻组分的组成。
因此，在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段得到权利要求1所要求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，该方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2-6
权利要求2进一步限定了一级脱硫塔和二级脱硫塔的种类，但是对比文件1已经公开了一种“真空精馏塔”，而“高效低压降的填料塔”是一种常用的精馏塔（参见《生物柴油科学与技术》第126-127页，冶金工业出版社，2012年12月第一版，其记载了在8块理论板当量高度的金属丝网填料塔中进行，回流比为1，绝压667Pa下分离得到纯度高达95%的芥酸甲酯，过程中同时得到纯度高的棕榈酸甲酯、油酸甲酯、亚麻酸甲酯等馏分）。
权利要求3是对脱硫塔的操作压力和加热温度进一步限定，而塔釜中的压力和温度与分离的馏分直接相关，这取决于要分离的馏分，而粗生物柴油中哪些组分需要留下，哪些组分需要分离，而该组分的蒸馏分离的温度和压力都是本领域公知的，换句话说，根据要分离的组分，本领域技术人员可以选择合适的压力和温度。
权利要求4进一步限定一级脱硫塔的个数，而一级脱硫塔的个数是本领域技术人员根据实际情况能够进行选择的，其所带来的技术效果是可以合理预期的。
权利要求5进一步限定了两级脱硫塔的加热介质种类。采用高温导热油作为真空精馏塔的加热介质属于本领域的常规技术手段（参见《植物油料资源综合利用》第102页，东南大学出版社，2009年10月，其记载了“大多数方法还是偏爱于导热油加热方式”），其并不会带来任何预料不到的技术效果。
权利要求6的附加特征“粗生物柴油原料为废弃油脂”已被对比文件1公开，对比文件1中的“地沟油”就是一种“废弃油脂”。
因此，在其所引用的权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求2-6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（二）关于复审请求人的意见陈述
合议组经审查后认为：
1、对比文件1和本申请解决的问题类似
本申请说明书第0002-0005、0013段记载，“本发明利用生物柴油主要组分（碳16和碳18甲酯）的沸点与含硫化合物的沸程差异，通过两级高真空精馏将含硫化合物富集在轻组分和生物沥青重组分中，并切割轻组分和重组分，得到符合S10标准的生物柴油，硫含量低于10ppm，其工艺简单，设备投资少，能稳定得到符合标准的低硫生物柴油，与传统石化油品脱硫方法相比，不涉及高温催化反应，不引入新的物质，使脱硫过程更加安全，油品结构不被破坏，保证油品质量稳定”。
对比文件1说明书第0002-0003、0011段记载，“本方法适合多种来源原料油或者多种来源混合的原料油，用这种方法处理生物柴油原料油所出的油脂硫含量低，色号小；整个工艺综合利用原料油，得到高品质油和植物沥青两种产品，高含硫轻组分作为厂区热源得以充分利用；本方法收率达到90%以上，是一种保证收率前提下提高产品标准的切实有效方法；本方法采用两头脱硫方式，既保证源头硫的脱除，又保证加工过程中混入硫的脱除；该方法设备总投资不大，适合生物柴油企业技改升级”。
由此可见，两者都是利用真空精馏塔对粗生物柴油的脱硫，都是将含硫量较高的轻组分、含硫量较高的植物沥青以及低硫分的生物柴油进行分离，因此，其实际解决的技术问题没有实质的区别。况且，复审请求人并未提供证据证明两级高真空精馏比一级真空精馏的精馏效率高、生产成本低，且本申请采用二级脱硫塔反而增加了设备成本。
2、本申请相对于对比文件1不具有突出的实质性特点和显著的进步
首先，本申请权利要求中限定的“粗生物柴油”与对比文件1公开的“粗生物柴油”无法区别开。复审请求人在意见陈述中自认本申请中限定的是粗生物柴油的“原料”为废弃油脂；而且，在本申请说明书中第0017段也记载“如图1所示，将地沟油‘制备’的粗生物柴油打入一级脱硫塔”，即本申请所述的“粗生物柴油”对应于对比文件1中流经粗生物柴油输送泵19的“反应所得粗生物柴油”，两者都是以废弃油脂（地沟油）作为“原料”生产的“粗生物柴油”。
其次，复审请求人强调一级脱硫塔和二级脱硫塔的温度和压力的区别，但是权利要求书中记载的一级脱硫塔和二级脱硫塔的温度和压力相同，都为“10-1000Pa，200-300℃”。而根据监测各级精馏塔分馏产物中主要组分的性能指标，本领域技术人员通过调整一二级精馏塔的回流比以使硫化物尽可能分离的同时保证目标产物的选择性；精馏塔的分离能力与回流比的大小有关，增大回流比，就可以提高产品纯度，但也增加了能耗，这也是本领域的常规技术手段，根据要分离的产物和经济要求等，选择合理的回流比，其带来的效果也是可预期的。
3、对比文件1公开的内容可以结合证据1的精馏分离原理采用二级脱硫塔进行脱硫
虽然证据1记载的是“脂肪酸”精馏，但给出了将成分复杂的脂肪酸混合物利用两级精馏分离的技术启示，而“脂肪酸甲酯（生物柴油）”的精馏分离原理也是相类似的。对比文件1也是对粗生物柴油的精馏脱硫， 在对比文件1公开了使用真空精馏对粗生物柴油脱硫的基础上，为使组成复杂的生物柴油与含硫化合物更好的分离，本领域技术人员可以根据需要和精馏分离原理采用两级脱硫塔脱硫。对比文件1实施例1记载“高品质低硫分生物柴油经高品质生物柴油出口21采出，产品质量达到国Ⅴ标准，且硫含量低于10mg/Kg”，其达到的硫含量等级与本申请相同。对比文件1已经公开了采用真空精馏的方式对粗生物柴油进行脱硫，其脱硫方法与本申请基本相同，同时，与传统石化油品脱硫方法相比，也不涉及高温催化反应，也不引入新的物质，也使脱硫过程更加安全，油品结构不被破坏，保证油品质量稳定。
因此，合议组对复审请求人的意见不予支持。
在上述事实和理由的基础上，本案合议组依法作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年3月23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，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月可以内向北京知识产权法院起诉。
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