发明创造名称：直接燃烧加热方法和用于执行它的设备
外观设计名称：
决定号：195557
决定日：2019-11-12
委内编号：1F247815
优先权日：2013-06-26，2013-12-10
申请（专利）号：201480047044.8
申请日：2014-06-26
复审请求人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：史卫良
合议组组长：李应会
参审员：李玮
国际分类号：C01B3/34，C10J3/80
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，而现有技术没有给出将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其技术问题的启示，则不能认定该权利要求对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201480047044.8，名称为“直接燃烧加热方法和用于执行它的设备”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，申请日为2014年6月26日，优先权日为2013年6月26日和2013年12月10日，公开日为2016年4月13日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年12月27日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：在对比文件1（WO2009046522A1，公开日为2009年4月16日）的基础上结合本领域的常规技术手段得出权利要求1和18所请求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的；权利要求2-17的附加技术特征或者是本领域的常规技术手段，或者已被对比文件1公开，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2-17所要求保护的技术方案是显而易见的；故权利要求1-18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申请人于2016年2月25日国际申请进入国家阶段时提交的申请文件的中文译文的说明书第1-137段（第1-13页）、说明书附图、说明书摘要以及摘要附图，于2016年5月24日提交的权利要求第1-18项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 直接点火加热方法，在所述方法中：
(a)将待加热原料引入炉中，
(b)使燃料在炉(300)中与氧化剂燃烧，产生热和烟道气，
(c)将原料在炉(300)中加热，产生热，
(d)将产生的经加热原料和烟道气从炉(300)中排出，排出的烟道气(301)包含残余热能，
(e)在合成反应器(100)中通过包括(i)碳基材料和(ii)蒸汽(102)和/或CO2的反应物之间的吸热化学反应产生合成气(110)，其中合成反应器包含至少一个反应区，将反应物引入其中，在其中进行吸热化学反应并提取产生的合成气，
其特征在于：
·由从炉(300)中排出的烟道气(301)中回收残余热能，将因此回收的至少一部分残余热能引入合成反应器(100)中并由阶段(e)的吸热化学反应消耗，且
·阶段(b)中在炉中燃烧的至少一部分燃料为在阶段(e)中产生的合成气(110、210)。
2. 根据权利要求1的方法，其中合成反应器(100)还包含至少一个加热室，将所述至少一部分回收的残余热能引入所述加热室中，所述至少一个加热室相对于至少一个反应区布置，使得回收的残余热能通过至少一个加热室与至少一个反应区之间的至少一个分隔壁从至少一个加热室传送至至少一个反应区中的吸热化学反应。
3. 根据权利要求2的方法，其中各个反应区由相邻加热室围绕或者位于2个相邻加热室之间。
4. 根据权利要求2的方法，其中合成反应器(100)具有包含交替的加热室和反应区的层状结构，所述加热室和反应区位于2个连续板之间。
5. 根据权利要求1的方法，其中残余热能通过排出的烟道气(301、501)与换热流体(602、401)之间热交换而从排出的烟道气(301、501)中回收以得到调节的烟道气(601)和包含回收的残余热能的经加热换热流体(402)，将至少一部分经加热换热流体(402)引入合成反应器(100)中以将至少一部分回收的残余热能供入阶段(e)的吸热化学反应中。
6. 根据权利要求2的方法，其中残余热能通过排出的烟道气(301、501)与换热流体(602、401)之间热交换而从排出的烟道气(301、501)中回收以得到调节的烟道气(601)和包含回收的残余热能的经加热换热流体(402)，将至少一部分经加热换热流体(402)引入至少一个加热室中以将至少一部分回收的残余热能通过至少一个分隔壁供入阶段(e)的吸热化学反应中。
7. 根据权利要求1-4中一项的方法，其中排出的烟道气载有粉尘和/或能够在600℃至800℃的温度下冷凝的挥发性物质且其中由从炉(300)中排放的烟道气(301)中回收残余热能的回收阶段包括至少在烟道气的第一温度范围下的第一回收阶段和在第一范围以下的烟道气第二温度范围下的第二回收阶段，且其中：
·在第一温度范围的温度下，不存在烟道气中存在的挥发性物质的冷凝，且
·使烟道气在第一与第二回收段之间经受清洗操作，所述清洗操作包括除去粉尘和/或能够在第二温度范围的温度下冷凝的挥发性物质。
8. 根据权利要求5或6的方法，其中排出的烟道气载有粉尘和/或能够在600℃至800℃的温度下冷凝的挥发性物质且其中由从炉(300)中排放的烟道气(301)中回收残余热能的回收阶段包括至少在烟道气的第一温度范围下的第一回收阶段和在第一范围以下的烟道气第二温度范围下的第二回收阶段，且其中：
·在第一温度范围的温度下，不存在烟道气中存在的挥发性物质的冷凝，且
·使烟道气在第一与第二回收段之间经受清洗操作，所述清洗操作包括除去粉尘和/或能够在第二温度范围的温度下冷凝的挥发性物质。
9. 根据权利要求7的方法，其中换热流体(602)通过在第二回收阶段中与烟道气(501)热交换而部分加热，且其中在第一回收阶段中部分加热的换热流体(603、401)通过在第一回收阶段中与烟道气(301)热交换而加热。
10. 根据权利要求8的方法，其中换热流体选自空气、氮气和蒸汽(102)。
11. 根据权利要求9的方法，其中换热流体选自空气、氮气和蒸汽(102)。
12. 根据权利要求1-6中任一项的加热方法，其中至少一部分，优选所有燃料在炉(300)中与富氧氧化剂燃烧。
13. 根据权利要求7的方法，其中炉(300)为玻璃化炉或者用于金属熔融的炉。
14. 根据权利要求8的方法，其中炉(300)为玻璃化炉或者用于金属熔融的炉。
15. 根据权利要求1-6中一项的方法，其中吸热化学反应为SMR或DMR或者二者的混合物。
16. 根据权利要求1-6中任一项的方法，其中从排出的烟道气中回收的一部分热能用于以下目的中的至少一个，优选几个：
a)在碳基材料用作吸热化学反应的反应物以前将碳基材料预热；
b)在蒸汽用作吸热化学反应的反应物以前产生蒸汽和/或使蒸汽过热；
c)在CO2用作吸热化学反应的反应物以前将CO2预热；
d)在氧化剂用于燃料燃烧的上游将氧化剂预热。
17. 根据权利要求1-6中任一项的方法，其中在合成气用作炉(300)中的燃料以前通过冷凝从合成气中提取水。
18. 适于执行根据权利要求1-17中任一项的方法的加热装置，所述装置包含：
-炉(300)，其具有待加热原料入口、经加热原料出口、用于燃料与氧化剂燃烧并产生热以加热原料的一个或多个燃烧器，和至少一个烟道气出口，
-装置(400、500、600)，其用于通过排出的烟道气(301)与换热流体(602)之间热交换而回收热能且包含经加热换热流体出口，和
-用于合成合成气的反应器(100)，
其特征在于：
-合成反应器(100)与炉(300)连接以便能够将在反应器(100)中制备的合成气(210)作为燃料供入炉(300)的至少一个燃烧器中；
-炉(300)的烟道气出口与热能回收装置(400、500、600)连接以便能够将由炉(300)产生的烟道气(301)供入所述回收装置(400、500、600)中，
-来自热能回收装置(400、500、600)的经加热换热流体(402)出口与合成气的合成反应器(100)连接以便能够将至少一部分经加热换热流体(402)供入合成反应器(100)中。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年3月28日向国家知识产权局提出了复审请求，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：权利要求1与对比文件1的区别在于：（1）限定了将待加热原料引入炉中，将原料在炉中加热产生热；（2）阶段b中在炉中燃烧的至少一部分燃料为在阶段e中产生的合成气；（3）由从炉中排出的烟道气中回收残余热能，将因此回收的至少一部分残余热能引入合成反应器中并由阶段e的吸热化学反应消耗；还认为：对比文件1没有公开或教导从排放的烟道气中回收残余热能，更没有公开或教导利用从烟道气回收的热能来生产合成气，对比文件1仅仅公开和教导了将烟道气排放至大气；在对比文件1中，在合成气的生产中，使用的是用于生产合成气的原料内的能量，而没有使用任何其它能量。因此本申请具有创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年4月11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：对于区别特征（1），对比文件1公开了将炉子用来燃烧产热生产电能，本领域技术人员知晓炉子也有加热原料的功能，在此基础上本领域技术人员容易想到将待加热原料引入炉中，将原料在炉中加热产生热。对于区别特征（2），为了资源的回收再利用，本领域技术人员容易想到阶段b中在炉中燃烧的至少一部分燃料为在阶段e中产生的合成气。对于区别特征（3），为了资源的回收再利用，本领域技术人员容易想到由从炉中排出的烟道气中回收残余热能，将因此回收的至少一部分残余热能引入合成反应器中并由阶段e的吸热化学反应消耗。因此，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3月18日向复审请求人发出第一次复审通知书，指出在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段得出权利要求1-18所要求保护的技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的，权利要求1-18不具备专利法第22条第 3款规定的创造性，并同时指出：烟道气含有残余热能，这是本领域技术人员熟知的，且对比文件1实际上给出了烟道气中含有值得回收的残余热量的教导，另外，复审请求人关于“对比文件1在合成气的生产中使用的是用于生产合成气的原料内的能量，而没有使用任何其它能量”的主张显然是错误的。
复审请求人于2019年4月30日针对第一次复审通知书提交了意见陈述书，同时提交了修改的权利要求书，在独立权利要求1中增加用途限定“所述方法为玻璃化、金属的熔融和金属的再加热”。修改的权利要求1如下：
“1. 直接点火加热方法，所述方法为玻璃化、金属的熔融和金属的再加热，在所述方法中：
(a)将待加热原料引入炉中，
(b)使燃料在炉(300)中与氧化剂燃烧，产生热和烟道气，
(c)将原料在炉(300)中加热，产生热，
(d)将产生的经加热原料和烟道气从炉(300)中排出，排出的烟道气(301)包含残余热能，
(e)在合成反应器(100)中通过包括(i)碳基材料和(ii)蒸汽(102)和/或CO2的反应物之间的吸热化学反应产生合成气(110)，其中合成反应器包含至少一个反应区，将反应物引入其中，在其中进行吸热化学反应并提取产生的合成气，
其特征在于：
·由从炉(300)中排出的烟道气(301)中回收残余热能，将因此回收的至少一部分残余热能引入合成反应器(100)中并由阶段(e)的吸热化学反应消耗，且
·阶段(b)中在炉中燃烧的至少一部分燃料为在阶段(e)中产生的合成气(110、210)。”
复审请求人认为：对比文件1与本申请的技术领域不同；对比文件1中的公开的废气或烟道气323不对应本申请权利要求1中所述的从炉300排出的烟道气301，对比文件1没有公开或教导从烟道气中回收残余热能，更没有公开或教导利用从烟道气的热能去生产合成气。因此，本申请具备创造性。
合议组于2019年7月15日向复审请求人发出第二次复审通知书，指出权利要求1-18不具备专利法第22条第 3款规定的创造性，并同时指出：本领域技术人员容易想到回收从炉300排出的烟道气301的残余热能，也容易想到将回收的热能作为额外的热量通过热交换器321提供给合成反应器320，因此复审请求人的意见不能被接受。
复审请求人于2019年8月22日针对第二次复审通知书提交了意见陈述书，没有修改申请文件。复审请求人认为：对比文件1与本申请的技术领域不同，对比文件1的锅炉加热的对象是水，用于产生蒸汽，而本申请权利要求1中炉300加热的对象实际上是玻璃、金属，本领域技术人员不会想到使用锅炉进行玻璃化、金属熔融或金属再加热。
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
复审请求人在答复第二次复审通知书时没有修改申请文件。因此，本复审请求审查决定所依据的文本为：复审请求人于2016年2月25日国际申请进入国家阶段时提交的申请文件的中文译文的说明书第1-137段（第1-13页）、说明书附图、说明书摘要以及摘要附图，于2019年4月30日提交的权利要求第1-18项 。
（二）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。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，而现有技术没有给出将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其技术问题的启示，则不能认定该权利要求对本领域技术人员来说是显而易见的。
1、权利要求1的创造性
权利要求1要求保护一种直接点火加热方法，所述方法为玻璃化、金属的熔融和金属的再加热，该方法包括a~e四个步骤。
经合议组核实，对比文件1公开了一种直接点火加热方法，具体公开了（参见图3和说明书第15-30页）：来自煤处理单元301的煤产物在炉303中的燃烧区305中与空气燃烧，产生热和烟道气，产生的热用于加热水料流308，使水料流308变成过热蒸汽料流，烟道气从炉中排出，排出的烟道气包含剩余热能，在合成反应器320中通过包括(i)碳基材料（煤，302B）和(ii)蒸汽317的反应物之间的吸热化学反应产生合成气，其中合成反应器包含至少一个反应区，将反应物引入其中，在其中进行吸热化学反应并提取产生的合成气。
权利要求1与对比文件1相比，区别在于：（1）待加热原料不同，权利要求1中限定了该方法为玻璃化、金属熔融和金属的再加热，而对比文件1中的待加热原料为水；（2）由从炉中排出的烟道气中回收残余热能，将因此回收的至少一部分残余热能引入合成反应器中并由阶段e的吸热化学反应消耗；（3）阶段b中在炉中燃烧的至少一部分燃料为在阶段e中产生的合成气。
合议组经审查后认为，关于区别（1），权利要求1中限定了该方法为玻璃化、金属熔融和金属的再加热，这实际上限定了待加热原料为玻璃、金属，其目的是使这些固体原料熔化或再加热，经加热后得到的物质为液体或固体，而对比文件1中待加热原料为水，经加热后产生的高压蒸汽为气态，其目的是用于发电，通常而言不同的待加热原料对炉结构的具体要求不同，对炉的操作方式通常也不同，待加热原料的引入和/或输送方式通常也不同。由此可见，权利要求1的技术方案与对比文件1属于不同的技术领域，要解决的技术问题也不同。虽然本领域技术人员知晓对比文件1的炉子也有加热原料的功能，但是本领域技术人员难以想到使用对比文件1中的使水蒸发为高压蒸汽（由液态变为气态）的锅炉来加热或熔化固体原料（玻璃、金属）。因此，不能认为权利要求1相对于对比文件1是显而易见的。
因此，基于修改后的权利要求1，驳回决定及前置审查意见中关于权利要求1相对于对比文件1结合本领域常规技术手段不具备创造性的理由不再成立。
2、权利要求2-17的创造性
由于权利要求2-17均是直接引用权利要求1的从属权利要求，因此在权利要求1不具备创造性的驳回理由不再成立的前提下，驳回决定中关于权利要求2-17不具备创造性的理由也不再成立。
3、权利要求18的创造性
权利要求18要求保护一种适于执行根据权利要求1-17中任一项的方法的加热装置。
经合议组核实，对比文件1公开了（参见图3和说明书第13-30页）：炉(303)，其具有用于燃料与氧化剂燃烧并产生热以加热原料的一个或多个燃烧器，和至少一个烟道气出口313，装置(306)，其用于通过排出的烟道气与换热流体之间热交换而回收热能且包含经加热换热流体出口，和用于合成合成气的反应器(320)，其特征在于：-炉的烟道气出口与热能回收装置(400、500、600)连接以便能够将由炉产生的烟道气供入所述回收装置中，-来自热能回收装置的经加热换热流体出口与合成气的合成反应器连接以便能够将至少一部分经加热换热流体供入合成反应器中。
权利要求18与对比文件1的区别特征为：（1）限定了炉子具有待加热原料入口、经加热原料出口；（2）合成反应器(100)与炉(300)连接以便能够将在反应器(100)中制备的合成气(210)作为燃料供入炉(300)的至少一个燃烧器中；（3）限定了该装置基于权利要求1-17之一所述的方法。
合议组经审查后认为，虽然区别（3）属于方法限定产品，但本领域技术人员根据该方法限定可以确定，权利要求18的加热装置与对比文件1的锅炉属于不同的技术领域，加热对象不同，其结构、操作方式均不同，本领域技术人员难以想到使用对比文件1中的使水蒸发为蒸汽（液体变为气态）的锅炉来加热或熔化固体原料（玻璃、金属）。因此，不能认为权利要求18相对于对比文件1是显而易见的
因此，基于修改后的权利要求18，驳回决定及前置审查意见中关于权利要求18相对于对比文件1结合本领域常规技术手段不具备创造性的理由不再成立。
根据上述事实和理由，合议组作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2017年12月27日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定所依据的文本的基础上对本申请继续进行审查。
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内向北京知识产权法院起诉。
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