用于制备环己酮的方法和系统-复审决定


发明创造名称:用于制备环己酮的方法和系统
外观设计名称:
决定号:197480
决定日:2019-12-09
委内编号:1F250918
优先权日:
申请(专利)号:201510500293.4
申请日:2015-08-14
复审请求人:埃克森美孚化学专利公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:杨志培
合议组组长:王莉敏
参审员:云益鸣
国际分类号:C07C49/403,C07C45/51,C07C45/53,C07C45/62,C07C45/82
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:在判断一项权利要求的创造性时,首先应确定与该技术方案最接近的现有技术,然后将权利要求的技术方案和最接近的现有技术进行分析比较,找出二者的区别特征,并基于该区别特征确定权利要求与最接近的现有技术相比实际解决的技术问题。如果该区别特征为本领域的公知常识,本领域技术人员容易想到将该公知常识引入到最接近的现有技术中,并能够预期其所取得的技术效果,则相应的权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201510500293.4、名称为“用于制备环己酮的方法和系统”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为埃克森美孚化学专利公司,申请日为2015年08月14日,最早优先权日为2014年08月15日,公开日为2016年03月23日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年02月09日以权利要求1-20不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的审查文本为:申请人于2017年05月10日提交的权利要求第1-20项,于申请日2015年08月14日提交的说明书第1-42页、说明书附图第1-7页、说明书摘要和摘要附图(下称驳回文本)。
驳回文本的权利要求书如下:
“1. 一种用于制备环己酮的方法,所述方法包括:
(A)将氢气和氢化进料进料到氢化反应区中,基于所述氢化进料的总重量计,所述氢化进料包括:
浓度为10wt%至99wt%的苯酚;
浓度为0.1wt%至50wt%的环己酮;
浓度为0.001wt%至30wt%的环己基苯;和
浓度为0.001wt%至30wt%的双环己烷;和
(B)在氢化反应区中,在氢化催化剂的存在下,在氢化反应条件下,使至少一部分所述苯酚与至少一部分所述氢气接触,使得至少一部分所述苯酚转化为环己酮,其中所述氢化反应条件包括140℃至300℃的温度和100kPa至400kPa的绝对压力,使得在氢化反应区中满足下列条件:
(i)至少90%的所述环己基苯以气相存在,和
(ii)至少90%的所述苯酚以气相存在。
2. 权利要求1所述的方法,其中所述氢化条件包括140℃至240℃的温度和100kPa至200kPa的绝对压力。
3. 权利要求1所述的方法,其中在步骤(B)中,满足下列条件(i),(ii),(iii)和(iv)至少之一:
(i)苯酚的转化率为30%至95%;
(ii)环己基苯的转化率为0.1%至20%;
(iii)苯酚对环己酮的选择性为80%至99.9%;和
(iv)苯酚对环己醇的选择性为0.1%到20%。
4. 权利要求1或权利要求3所述的方法,其中:
所述氢化进料进一步包含浓度为0.01wt%至5wt%的环己烯酮,和
在步骤(B)中,环己烯酮的转化率为85%至100%。
5. 权利要求1或权利要求3所述的方法,其中在步骤(B)中,所 述氢化反应区包括管式热交换器反应器,其包括多个管和包围所述管的壳,至少一部分所述氢化催化剂位于所述管内,和步骤(B)包括:
(B1)将包含氢气和来自所述氢化进料的苯酚的混合物通过所述管与所述氢化催化剂接触,和
(B2)使冷却介质通过所述壳,从而冷却所述管内的反应混合物。
6. 权利要求5所述的方法,其中在步骤(B2)中,所述冷却介质包含至少一部分在液相中的所述氢化进料,其至少一部分在步骤(B2)中蒸发,和步骤(B)进一步包括:
(B3)将至少一部分来自步骤(B2)的所述氢化进料进料到所述氢化区。
7. 权利要求1或权利要求3所述的方法,其中在步骤(B)中,所述氢化反应区包含具有中间冷却的固定床反应器。
8. 权利要求1或权利要求3所述的方法,其中在步骤(B)中,所述氢化反应区包括具有骤冷的固定床反应器。
9. 权利要求1或权利要求3所述的方法,其中在步骤(B)中,所述氢化催化剂的苯酚吸附亲和性高于环己酮吸附亲和性。
10. 权利要求1或权利要求3所述的方法,其中在步骤(B)中,所述氢化催化剂的苯酚吸附亲和性高于环己基苯吸附亲和性。
11. 根据权利要求1所述的方法,其中在步骤(B)中,所述氢化催化剂包含氢化金属和无机载体材料。
12. 权利要求11所述的方法,其中在步骤(B)中,所述氢化催化剂包含基于所述催化剂的总重量,浓度为0.001wt%至5.0wt%的选自Fe,Co,Ni,Ru,Rh,Pd,Ag,Re,Os,Ir和Pt的氢化金属。
13. 权利要求11或权利要求12所述的方法,其中在步骤(B)中,所述无机载体材料选自活性炭,Al2O3,Ga2O3,SiO2,GeO2,SnO,SnO2,TiO2,ZrO2,Sc2O3,Y2O3,碱金属氧化物,碱土金属氧化物,以及它们的混合物、复合物及化合物。
14. 权利要求13所述的方法,其中所述氢化金属分布在所述催化剂的外缘上。
15. 权利要求1或权利要求3所述的方法,其中以氢气与苯酚的摩尔比为1.0至10将氢气与苯酚进料到所述氢化反应区。
16. 权利要求1或权利要求3所述的方法,其中在步骤(B)中,至少95%的进料到氢化反应区中的氢气被消耗。
17. 权利要求1或权利要求3所述的方法,其中在步骤(B)中获得包含氢气蒸气的氢化反应产物,和所述方法进一步包括:
(D)冷却所述氢化反应产物以获得包括氢气的蒸气物流和液体物流;和
(E)将至少一部分所述蒸气物流循环进入氢化反应区中。
18. 权利要求1或权利要求3所述的方法,其中在步骤(B)中获得氢化反应产物,并且所述方法进一步包括:
(F)将至少一部分所述氢化反应产物进料到第一蒸馏塔;和
(G)从所述第一蒸馏塔获得:
第一上部流出物,其包含浓度比在氢化反应产物中更高的环己酮;和
第一中间流出物,其包含浓度比在氢化反应产物中更低的环己酮和浓度比在氢化反应产物中更高的苯酚。
19. 权利要求18所述的方法,其中在步骤(G)中,进一步获得以下:
第一下部流出物,其包含浓度比在氢化反应产物中更高的环己基苯。
20. 权利要求1或权利要求3所述的方法,其中所述氢化反应区包括多个串联和/或并联连接的氢化反应器。”
驳回决定指出:(1)权利要求1与对比文件1(CN102015604A,公开日为2011年04月13日)的区别特征在于:限定了氢化进料的组成及含量,且氢化反应器中至少90%的环己基苯或苯酚以气相存在。基于上述区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是提供另一种制备环己酮的方案。而对比文件1教导了在制备环己酮的过程中,原料物流中会存在环己基苯、双环己基苯、双环己烷等成分,其含量是本领域技术人员很容易测量得到的。此外,在对比文件1公开的反应温度、压力与本申请存在交叉重叠的条件下,两者原料苯酚、环己基苯的反应状态也存在相同的情况;而气相或液相反应是本领域常见的反应状态,选择何种状态是本领域技术人员的惯用手段,由此产生的技术效果可预期。因此,权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。(2)从属权利要求2-20的附加技术特征或者已经被对比文件1所教导,或者属于本领域的常规技术手段,因此,在其引用的权利要求不具备创造时,权利要求2-20也不具备创造性。(3)针对申请人的如下意见陈述:①对比文件1的目的主要是氢化反应中将苯酚转化为环己酮,未关注环己酮的选择性和二环己烷的转化,本申请的目的是在苯酚转化为环己醇和环己酮转化为二环己烷最小化的同时,改进对环己酮的选择性,为此仔细限定了氢化进料的组成和氢化条件。②申请人提供了补充实验数据证明本申请技术方案的有益效果:氢化进料中气相苯酚100%和87%时,两者都显示出对环己酮良好的选择性;所有苯酚为气相时,对环己酮的选择性快速上升,而平均81%进料为气相时,对环己酮的选择性开始高,之后快速下降。③本申请的原料中存在较重组分导致工艺更加困难和昂贵,在气相中具有较少反应物的混合相能够使氢化步骤的能量降低,这是对比文件1所未认识到的。本申请发现在氢化反应器中用液相进行能降低催化剂表面温度和促进较重副产物除去,从而延长催化剂寿命。本申请还发现与氢化反应中苯酚和/或环己基苯的物理状态有关的竞争性的优点和不足,在至少90%以气相存在时,所述优点和不足达到较好的平衡,即本申请实际解决的技术问题是如何在苯酚氢化方法中提供环己酮选择性、苯酚转化、催化剂寿命和氢化步骤所需能量之间的平衡。对比文件1仅提及了苯酚向环己酮的转化选择性,未提及任何关于氢化反应中苯酚和/或环己基苯物理状态与环己酮选择性相关的内容。对比文件1公开了氢化条件,但同时指出不必严格控制条件,基于此,本领域技术人员无法获得反应条件对氢化步骤的重要性,不能获得对苯酚和/或环己基苯物理状态调节的教导。驳回决定认为:①由对比文件1可知,裂解料流可不经分离直接作为氢化进料。虽然对比文件1未明确公开氢化原料流中含有环己基苯和双环己烷,但在制备环己酮的过程中存在环己基苯和双环己烷中间体是本领域技术人员所熟知的普通技术知识,在裂解产物流中存在环己基苯和双环己烷是本领域技术人员能够预料的,选择制备环己酮过程中得到的含有一定浓度范围的苯酚、环己酮、环己基苯、双环己烷物流作为氢化反应原料是本领域技术人员很容易想到的。对比文件1公开了氢化反应的温度落在权利要求1的温度范围内、压力与权利要求1压力范围存在交叉重叠,本领域技术人员在此基础上很容易选择合适的温度/压力条件,以改善产物的选择性、提高收率。②申请人补交的实验数据在原始申请文件中没有记载,由此推论本申请实际解决的技术问题是“如何在苯酚氢化方法中提供环己酮选择性、苯酚转化、催化剂寿命和氢化步骤所需能量之间的平衡”缺乏记载依据。根据本申请说明书的记载,其所要解决的技术问题是改善对环己酮的选择性,采用的技术手段是限定了氢化进料的物理状态、反应温度和反应压力的条件。由对比文件1可知,通过氢化反应能够将苯酚转化成环己酮,并限定了落在权利要求1范围内的温度和存在交叉重叠的压力范围,即使对比文件1指出了不必严格控制氢化条件,但任何化学反应都需要温度、压力这些化学参数的限度,本领域技术人员在此基础上仍然能够显而易见地得到权利要求1的技术方案,由此产生的技术效果也是可预期的。
申请人埃克森美孚化学专利公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年05月03日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了权利要求书的全文修改替换页(共19项,3页),相对于驳回决定所针对的审查文本,其修改在于:将权利要求15的附加技术特征并入权利要求1中;删除权利要求15。
修改后的权利要求1如下:
“1. 一种用于制备环己酮的方法,所述方法包括:
(A)将氢气和氢化进料进料到氢化反应区中,基于所述氢化进料的总重量计,所述氢化进料包括:
浓度为10wt%至99wt%的苯酚;
浓度为0.1wt%至50wt%的环己酮;
浓度为0.001wt%至30wt%的环己基苯;和
浓度为0.001wt%至30wt%的双环己烷;和
(B)在氢化反应区中,在氢化催化剂的存在下,在氢化反应条件下,使至少一部分所述苯酚与至少一部分所述氢气接触,使得至少一部分所述苯酚转化为环己酮,其中所述氢化反应条件包括140℃至300℃的温度和100kPa至400kPa的绝对压力,使得在氢化反应区中满足下列条件:
(i)至少90%的所述环己基苯以气相存在,和
(ii)至少90%的所述苯酚以气相存在;
其中以氢气与苯酚的摩尔比为1.0至10将氢气与苯酚进料到所述氢化反应区。”
在上述修改的基础上,复审请求人认为:①在答复第二次审查意见通知书时提交的补充实验数据证明了在氢化步骤中当至少90%苯酚和/或环己基苯以气相存在时,对环己酮选择性、苯酚转化率、产率、催化剂寿命的改进。②对比文件1公开了更宽的温度和压力范围,其中可对应各个组分的不同物理形态,对比文件1还明确指出“氢化条件不必严格控制”,可见,对比文件1没有教导氢化原料物理状态对于氢化步骤的重要性。较高的R(H2/phol)比率可导致较高的苯酚的总体转化率,导致较高的环己酮转化率、苯酚对环己醇的选择性和环己基苯转化率。因此,应选择反应条件,包括但不限于温度、压力和R(H2/phol)比率以及催化剂,以使得苯酚的整体转化率不会太高。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年05月11日依法受理了该复审请求,并将其转送至国家知识产权局原审查部门进行前置审查。
国家知识产权局原审查部门在前置审查意见书中认为:①在温度、压力确定的条件下,物料的气态、液态等物理状态是可以确定,对比文件1公开的反应温度落在权利要求1范围内、压力与权利要求1部分重叠,可见两者存在反应原料状态相同的情况,温度、压力是化学反应的必要参数,本领域技术人员在对比文件1公开的范围内有能力选择合适的反应条件。②所述补充实验数据并未在原始申请文件中记载,不能证明本申请的技术效果。并且,所提交的补充数据仅表明了在100%气相苯酚条件下,转化率优于87%气相苯酚条件下(此时,两者环己酮的选择性相当),环己酮的选择性优于平均81%气相苯酚存在的情况,并不能由此证明权利要求1的技术方案在至少90%气相苯酚、环己基苯条件下,环己酮的选择性、苯酚的转化率等也具有所述的技术效果。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08月14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相比,区别特征在于:①权利要求1具体限定了氢化进料的组成(包括苯酚、环己酮、环己基苯和双环己烷)及含量,而对比文件1仅具体提及输送到氢化反应区的物料流包括苯酚和环己酮;②权利要求1氢化反应区中至少90%的环己基苯和至少90%的苯酚以气相存在。基于区别特征以及其所能达到的技术效果可以确定,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更多制备环己酮的方法。对于区别特征①,本申请说明书公开了环己酮氢化进料可包含从苯开始经由环己基苯制备环己酮过程中存在的环己基苯、双环己烷。对比文件1公开了环己基苯优选由苯的加氢烷基化制备,在所述加氢烷基化反应基本相同的情况下,对比文件1的环己基苯中包含有双环己烷是可以预期的。因此,在对比文件1中环己基苯经历氧化、裂解后得到的物料流中包含有未完全反应的环己基苯以及来自苯的加氢烷基化步骤的双环己烷杂质是本领域技术人员容易想到的。而且对比文件1公开了可以不经分离地将所述物料输送至脱氢反应区,也可以进一步地使该物料流经历分离步骤而使得输送至脱氢反应区的物料流更少的环己酮。在此基础上,本领域技术人员根据需要可以选择合适组成含量的氢化进料。对于区别特征②,对比文件1公开的反应温度、压力范围与本申请存在重叠,而气相或液相反应均是本领域常规的反应状态,选择何种状态是本领域技术人员的惯用手段,目前尚没有证据表明气相反应状态的选择能够为本申请带来任何预料不到的技术效果。因此,权利要求1不具备创造性。(2)从属权利要求2-19的附加技术特征或者已经被对比文件1所教导,或者属于本领域的常规技术手段,因此,在其引用的权利要求不具备创造时,权利要求2-19也不具备创造性。(3)关于复审请求人的意见陈述,合议组认为:①复审请求人在答复第二次审查意见通知书时提交的补充实验数据以及其欲证明的效果均超出了本申请原始申请文件记载的范围,不能用于证明本申请的创造性。②本申请权利要求所限定的温度、压力和R(H2/phol)比率均被对比文件1公开或已有技术教导,催化剂则是本领域所公知的,而氢化进料物理状态的选择是本领域技术人员的惯用手段,说明书记载的内容并不能证明本申请所述的氢化进料物理状态取得了预料不到的技术效果。对于复审请求人的主张,合议组不予支持。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年09月27日提交了意见陈述书,未对申请文件进行修改。复审请求人坚持认为:①在答复第二次审查意见通知书时提交的补充实验数据是基于说明书中阐明的技术效果进行的,其证明了在氢化步骤中当至少90%苯酚和/或环己基苯以气相存在时,对环己酮选择性、苯酚转化率、产率、催化剂寿命的改进。②本领域技术人员没有动机在氢化反应中选择(i)至少90%的所述环己基苯以气相存在,和(ii)至少90%的所述苯酚以气相存在。对比文件1明确指出“氢化条件不必严格控制”,可见,对比文件1没有关注气化原料物理状态的重要性。而本申请指出,较高的R(H2/phol)比率可导致较高的苯酚的总体转化率,导致较高的环己酮转化率、苯酚对环己醇的选择性和环己基苯转化率。因此,应选择反应条件,包括但不限于温度、压力和R(H2/phol)比率以及催化剂,以使得苯酚的整体转化率不会太高。
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
1、关于审查文本
复审请求人于2019年09月27日答复复审通知书时没有对申请文件进行修改,因此,本复审请求审查决定所依据的审查文本为复审通知书所依据的审查文本,即:复审请求人于2018年05月03日提交的权利要求第1-19项,于申请日2015年08月14日提交的说明书第1-42页、说明书附图第1-7页、说明书摘要和摘要附图。
2、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,该实用新型具有实质性特点和进步。
在判断一项权利要求的创造性时,首先应确定与该技术方案最接近的现有技术,然后将权利要求的技术方案和最接近的现有技术进行分析比较,找出二者的区别特征,并基于该区别特征确定权利要求与最接近的现有技术相比实际解决的技术问题。如果该区别特征为本领域的公知常识,本领域技术人员容易想到将该公知常识引入到最接近的现有技术中,并能够预期其所取得的技术效果,则相应的权利要求不具备创造性。
2.1 具体到本案,权利要求1要求保护一种用于制备环己酮的方法(具体参见案由部分)。
对比文件1公开了一种环己酮的制备方法,包括:(a)氧化环己基苯以产生环己基苯氢过氧化物;(b)将来自(a)的环己基苯氢过氧化物转化以制备包含苯酚和环己酮的流出物料流;(c)将至少一部分流出物料流输送至至少一个氢化反应区;和(d)在氢化催化剂存在下在所述氢化反应区中在能有效将在所述流出物中至少部分苯酚转化成为环己酮的条件下使所述流出物料流部分与氢气接触。在一个实施方案中,输送至所述氢化反应区的所述流出物料流部分具有与由所述转化(b)制备的流出物料流相同的组成。适宜的是,在(d)中的条件包括温度为约20℃至约250℃和/或压力为约101kPa至约10,000kPa和/或氢气相对苯酚的摩尔比为约1∶1至约100∶1,优选该氢化步骤条件包含温度约150℃至约250℃和/或压力约0.8至约8巴(80kPa至于800kPa),和/或氢气相对苯酚摩尔比率为约3.5∶1至约10∶1(参见对比文件1说明书第0009-0016,0060段)。
权利要求1与对比文件1公开的上述技术方案相比,区别特征在于:(1)权利要求1具体限定了氢化进料的组成(包括苯酚、环己酮、环己基苯和双环己烷)及含量,而对比文件1仅具体提及输送到氢化反应区的物料流包括苯酚和环己酮;(2)权利要求1氢化反应区中至少90%的环己基苯和至少90%的苯酚以气相存在。
根据本申请说明书记载的内容,本申请要解决的技术问题是提供一种由含苯酚、环己酮和环己基苯的混合物生产环己酮的改进方法和/或系统(参见本申请说明书第2页第11-12行)。说明书记载了“包含环己酮、苯酚和环己基苯的混合物的氢化可以在气相中进行,其中对环己酮和双环己烷的选择性令人满意”(参见本申请说明书第2页第16-17行);“较高的R(H2/phol)比率可导致较高的苯酚的总体转化率,它倾向于导致较高的环己酮转化率,较高的苯酚对环己醇的选择性和较高的环己基苯转化率。因此,已经发现,通常期望在氢化反应器R1中,选择反应条件,包括但不限于温度、压力和R(H2/phol)比率以及催化剂,以使得苯酚的整体转化率不会太高”(参见本申请说明书第27页倒数第7-11行)、“氢化金属在催化剂颗粒的芯部中的低浓度也导致较低的机会氢化环己酮,所述环己酮可以从表面扩散到催化剂颗粒的芯部,从而导致环己酮在整个过程中较高的选择性”(参见本申请说明书第28页第9-12行)、“据信催化剂表面可对反应介质中的不同组分如苯酚、环己酮、环己醇、环己烯酮、环己基苯和双环己烷具有不同程度的吸附亲和性。非常希望的是,催化剂表面对苯酚比对环己酮和环己基苯具有更高的吸附亲和性。在反应中这种较高的苯酚吸附亲和性会赋予苯酚竞争优势,从而获得较高的对环己酮的选择性,较低的对环己醇的选择性和较低的环己基苯转化率,在设计用于制造环己酮的方法中这些都是期望的。此外,为了使苯酚转化成环己酮比环己基苯转化为双环己烷和环己酮转化为环己醇更有利,非常希望的是,在氢化反应器R1中反应介质中苯酚的浓度相对较高,使得苯酚分子占据大部分活性催化剂表面积。因此,理想的是苯酚在反应器R1中的总转化率相对较低”(参见本申请说明书第28页第3段)。然而,本申请说明书中没有记载任何具体实施例。复审请求人在答复第二次审查意见通知书时提交了补充的实验数据,包括苯酚以100%气相进料时,与以87%气相进料时的反应结果对比,以及与以平均81%气相进料时的环己酮选择性随苯酚转化量变化情况的对比。
对比文件1公开了其目的是平衡环己基苯至环己酮途径中的苯酚和环己酮的供需,采用的手段是通过氢化步骤将至少一部分苯酚转化为额外的环己酮,或者将环己酮脱氢转化为苯酚(参见对比文件1说明书第0008段)。对比文件1还公开了通过对催化剂进行活化,可以对环己酮高选择性地进行该氢化,使在产品中环己酮相对环己醇摩尔比是例如85:15至98:2(参见对比文件1说明书第0060段)。然而,对比文件1中也没有记载任何具体实施例。
合议组认为,首先,由于本申请与对比文件1均没有记载任何具体的实施例,因此无法直接对比本申请与对比文件1所述技术方案的技术效果。其次,对于复审请求人在答复第二次审查意见通知书时提交的补充实验数据:1)所述补充实验数据并没有记载于原始申请文件中。2)补充实验数据中表1的实验结果表明,当苯酚以100%气相进料时,可以以很高的苯酚转化率和环己酮选择性生产环己酮,然而,该结果与说明书记载的通过控制苯酚的总转化率相对较低以实现较高的环己酮选择性的描述矛盾;同时,苯酚以100%气相进料时的时效为592 gm conv./gm cat.,苯酚转化率为97.3%,而以87%气相进料时的时效为225 gm conv./gm cat.,苯酚转化率为6.9%,显然,以时效衡量的苯酚以气相和混合相进料时的苯酚转化率之比与计算得到的苯酚转化率之比存在较大差距,本领域技术人员无法确认所补充的表1实验数据的真实性。3)复审请求人通过补充实验数据中图1的实验结果欲证明,与气相苯酚进料相比,混合相苯酚进料时环己酮的选择性会随苯酚转化的进行而快速下降,并认为原因在于混合相苯酚进行时,反应器中的液体会使得催化剂中的钠从反应器中析出,而钠的存在被认为滴定了酸性氧化铝位点从而保持对环己酮的选择性。然而,本申请说明书并没有就气相苯酚和气相环己基苯进料的技术效果展开描述,并且说明书第27页倒数第6行至第28页第4行在对氢化催化剂进行描述时也没有记载催化剂中必须包含钠。因此,本领域技术人员在原始申请文件的基础上也无法得出图1所要证明的技术效果。综上,上述补充实验数据以及其欲证明的效果均超出了本申请原始申请文件记载的范围,不能用于证明本申请的创造性。因此,基于区别特征以及其所能达到的技术效果可以确定,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更多制备环己酮的方法。
对于区别特征(1),本申请说明书公开了本申请中用于制备环己酮的氢化进料是环己基苯氧化、裂解后的产物,环己基苯则由苯加氢烷基化得到,而加氢烷基化反应的产物包含了双环己烷副产物(参见本申请说明书第8页倒数第5行至第10页第1行)。对比文件1也公开了环己基苯优选由苯的加氢烷基化制备,并公开了苯的加氢烷基化中通常会包含一些副产物(参见对比文件1说明书第0028-0044段),虽然对比文件1并没有指出所述副产物中包含双环己烷,但在所述加氢烷基化反应基本相同的情况下,对比文件1的环己基苯中包含有双环己烷也是可以预期的。因此,在对比文件1中环己基苯经历氧化、裂解后得到的物料流中包含有未完全反应的环己基苯以及来自苯的加氢烷基化步骤的双环己烷杂质是本领域技术人员容易想到的。对比文件1公开了可以不经分离地将所述物料输送至脱氢反应区,也可以进一步地使该物料流经历分离步骤而使得输送至脱氢反应区的物料流更少的环己酮。在此基础上,本领域技术人员根据需要可以选择合适组成含量的氢化进料。对于区别特征(2),对比文件1公开的反应温度、压力与本申请存在重叠,而气相或液相反应均是本领域常规的反应状态,选择何种状态是本领域技术人员的惯用手段,目前尚没有证据表明气相反应状态的选择能够为本申请带来任何预料不到的技术效果。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请求保护的技术方案是显而易见的,其不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2权利要求2进一步限定氢化的温度和绝对压力,对比文件1公开了氢化的温度为约20℃至约250℃和/或压力为约101kPa至约10,000kPa,优选温度约150℃至约250℃。可见,权利要求2的附加技术特征已经被对比文件1公开。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3权利要求3进一步限定原料的转化率和产物的选择性。对比文件1公开了“基本上在环己基苯氢过氧化物裂解流出物中所有苯酚可以转化为环己酮”(参见对比文件1说明书第0063段)、“对环己酮高选择性地进行该氢化,使在产品中环己酮相对环己醇摩尔比是例如85:15至98:2”(参见对比文件1说明书第0060段),在此基础上,本领域技术人员基于使苯酚选择性地转化为环己酮而不转化为环己醇、降低环己基苯转化率的需求,可以通过调整反应条件确定合适的苯酚转化率、环己基苯转化率、苯酚对环己酮的选择性和苯酚对环己醇的选择性。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4权利要求4进一步限定氢化进料的组成和步骤(B)中环乙烯酮的转化率。如前所述,对比文件1公开了与本申请相同的原料氢化进料来源即来自于环己基苯氧化、裂解反应的产物流,而环己烯酮也是该产物流的副产物之一,其能够通化氢化得到环己酮是本领域所公知的,因此本领域技术人员容易想到采用包含环己烯酮的环己基苯的氧化、裂解反应的产物流作为氢化进料,环己烯酮的浓度则是本领域技术人员通过常规技术手段可以确定的,所述转化率也是本领域技术人员通过调整氢化条件能够实现的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5权利要求5-6进一步限定氢化反应区和步骤(B)。对比文件1公开了氢化反应可以在包括固定床、淤浆反应器和/或催化蒸馏塔在内的各种反应器结构中实施(参见对比文件1说明书第0059段),而管式热交换反应器是本领域常见的反应器类型,本领域技术人员可以根据需要选择管式热交换反应器,而其中包含多个管以及包围所述管的壳则是所述反应器的基本结构,同时,对于所述管式反应器,催化剂必然位于管内。在采用管式热交换反应器的情况下,将进料混合物通过所述管与所述氢化催化剂接触、使冷却介质通过壳以冷却管内的反应混合物为其常规操作。而将需要预热的反应原料作为冷却介质使用属于本领域的惯用手段,在此过程中将液相的氢化进料加热至蒸发而形成气相的氢化进料并进料到氢化反应区中,从而满足所要求的反应状态也是容易想到。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求5-6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.6权利要求7-8进一步限定了氢化反应区。对比文件1已经公开了氢化反应可以在固定床反应器中进行,且由于苯酚氢化反应高度放热,本领域技术人员容易想到采用具有中间冷却或骤冷的固定床反应器,以使得能够带走反应中产生的热,从而控制反应温度。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求7-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.7权利要求9-14进一步限定了催化剂的性能、组成和分布。苯酚加氢制备环己酮属于本领域公知的反应,其所使用的催化剂也是本领域所熟知的,对比文件1也公开了氢化催化剂可以为适合的氢化催化剂,例如铂或者钯催化剂,并且还公开了其可为现有技术中记载的氢化催化剂。因此,本领域技术人员能够根据需要选择本领域中常用的氢化催化剂,至于催化剂的载体和活性金属含量以及氢化金属在载体上分布都是本领域技术人员依据本领域的普通技术知识和常规的实验手段容易选择的。同时,为了提高苯酚的转化率和选择性,选择合适的催化剂使得其苯酚吸附亲和性高于环己酮和环己基苯吸附亲和性是本领域技术人员容易想到。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要9-14也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.8权利要求15进一步限定氢气的消耗率。为了提高物料利用率、降低成本,尽可能地使氢气参与反应是本领域技术人员容易想到的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求15也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.9权利要求16-18进一步限定氢化反应后产物的后处理。对氢化反应产物料流进行冷却分离以获得包含未反应氢气的蒸气物流和包含环己酮的液体物流、将未反应的氢气循环回氢化反应区中以及在蒸馏塔中进行蒸馏以分离氢化反应产物均属于本领域的惯用操作,并且本领域技术人员能够根据氢化反应产物料流的特点以及分离纯化的目标,通过选择合适的蒸馏条件使得不同浓度的产物流在蒸馏塔的相应位置流出。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求16-18也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.10权利要求19进一步限定氢化反应区的结构。在工业中,通过并联或是串联多个反应器来增加生产效率和扩大生产规模属于本领域的惯用手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求19也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人在答复复审通知书时陈述的意见(具体参见案由部分),合议组认为:①如前所述,本申请说明书中仅泛泛描述了当包含环己酮、苯酚和环己基苯的混合物的氢化在气相中进行时,其中对环己酮和双环己烷的选择性令人满意,但是没有提供任何具体实施例加以证实。同时,本申请说明书着重描述的是要通过选择反应条件,包括温度、压力、R(H2/phol)比率、催化剂、苯酚的浓度等,以使得苯酚的整体转化率不会太高,从而获得所需的选择性。可见,本领域技术人员根据说明书记载的断言性结论并不能确信混合物的氢化在气相中进行会对所述反应中环己酮选择性、苯酚转化、产率(产量)、催化剂寿命产生明显的改善作用,故不能认为所补充的实验数据是基于说明书中已阐明的技术效果进行的,这样的实验数据不能用于证明本申请的创造性。②与复审请求人理解相反的是,对比文件1指出“氢化条件不必严格控制”,因此教导了本领域技术人员可以对反应条件如进料的物理状态进行调整和选择。而本申请并没有证明当选择(i)至少90%的所述环己基苯以气相存在和(ii)至少90%的所述苯酚以气相存在时,所述氢化反应取得了预料不到的技术效果。此外,复审请求人所述的本申请通过选择温度、压力和R(H2/phol)比率以及催化剂以使得苯酚的整体转化率不会太高从而实现较高的环己酮选择性的技术手段,与选择进料的物理状态以实现较高的环己酮选择性的技术手段之间在技术上并不是密切相关,同时,本申请所限定的温度、压力和R(H2/phol)比率以及催化剂等也已被对比文件1公开或已有技术教导,或是本领域所公知的。
综上,对于复审请求人的主张,合议组不予支持。
基于上述事实和理由,合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年02月09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内向北京知识产权法院起诉。


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