发明创造名称:在生产液化天然气时用中间进料气体分离来一体地移除氮
外观设计名称:
决定号:200712
决定日:2020-01-14
委内编号:1F268396
优先权日:2014-04-24
申请(专利)号:201510198990.9
申请日:2015-04-24
复审请求人:气体产品与化学公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:刘敏飞
合议组组长:王冬
参审员:何苗
国际分类号:F25J1/02F25J3/02F25J3/06
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:在判断创造性时,首先要将权利要求请求保护的技术方案和最接近的现有技术进行特征对比并找出区别技术特征,进而考察现有技术中是否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存在的技术问题的启示,若不存在这种启示,则权利要求所要求保护的技术方案是非显而易见的。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510198990.9,名称为“在生产液化天然气时用中间进料气体分离来一体地移除氮”的发明专利申请。申请人为气体产品与化学公司。本申请的申请日为2015年4月24日,优先权日为2014年4月24日,公开日为2015年11月11日 。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年8月29日发出驳回决定,驳回了本发明专利申请,其理由是:本申请权利要求1-7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2018年5月25日提交的权利要求1-7、申请日提交的说明书第1-107段、说明书附图、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. 一种用于产生脱氮液化天然气产物的方法,所述方法包括:
(a)将天然气进料流引入到主热交换器的暖端中,用在闭环制冷系统中循环的制冷剂使所述天然气进料流冷却和至少部分地液化,以及从所述主热交换器的中间位置抽出经冷却和至少部分地液化的流;
(b)使所述经冷却和至少部分地液化的流膨胀、部分地蒸发和分离,以形成富氮天然气蒸气流和脱氮天然气液体流;
(c)抽出所述富氮天然气蒸气流的一部分以形成汽提气流;
(d)分开地将所述富氮天然气蒸气流的其余部分和所述脱氮天然气液体流再引入到所述主热交换器的中间位置中,以在同一热交换器内用步骤(a)的所述闭环制冷系统中循环的制冷剂进一步并行地冷却所述富氮天然气蒸气流的所述其余部分和所述脱氮天然气液体流,所述富氮天然气蒸气流的所述其余部分进一步冷却和至少部分地液化,以形成第一至少部分地液化的富氮天然气流,并且所述脱氮天然气液体流进一步冷却,以形成第一液化天然气流,并且从所述主热交换器的冷端抽出所述第一至少部分地液化的富氮天然气流和所述第一液化天然气流;
(e)使所述第一至少部分地液化的富氮天然气流膨胀和部分地蒸发,将经膨胀和部分地蒸发的流引入到蒸馏塔中,以分离所述经膨胀和部分地蒸发的流,以形成富氮蒸气产物和第二液化天然气流;
(f)将所述汽提气流引入到所述蒸馏塔的底部中;
(g)使所述第二液化天然气流膨胀、部分地蒸发和分离,以形成脱氮液化天然气产物和富氮天然气蒸气;
(h)抽出所述富氮天然气蒸气的至少一部分作为再循环流;
(i)压缩所述再循环流,以形成压缩再循环流;以及
(j)使所述压缩再循环流回到所述主热交换器,以与所述天然气进料流共同被冷却和至少部分地液化;
其中,所述主热交换器的制冷作用由所述闭环制冷系统提供,由所述闭环制冷系统循环的制冷剂传送通过所述主热交换器且在所述主热交换器中升温。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(b)包括使所述经冷却和至少部分地液化的流膨胀和部分地蒸发,以及使所述流在相分离器中分离成蒸气相和液体相,以形成所述富氮天然气蒸气流和所述脱氮天然气液体流。
3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(g)包括使所述第二液化天然气流膨胀,将经膨胀流传输到液化天然气存储罐中,在所述液化天然气存储罐中,所述液化天然气的一部分蒸发,从而形成所述富氮天然气蒸气和所述脱氮液化天然气产物。
4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(e)进一步包括使所述第一液化天然气流膨胀、部分地蒸发和分离,以产生额外的脱氮液化天然气产物和额外的富氮天然气蒸气。
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一至少部分地液化的富氮天然气流在步骤(e)中引入到所述蒸馏塔的顶部中。
6. 一种用于产生脱氮液化天然气产物的设备,所述设备包括:
主热交换器,其具有(i)第一冷却通道,其从所述热交换器的暖端延伸到所述热交换器的中间位置,以接收天然气进料流,以及用制冷系统中循环的制冷剂使所述流冷却和至少部分地液化,以便产生经冷却和至少部分地液化的流,(ii)第二冷却通道,其从所述热交换器的中间位置延伸到所述热交换器的冷端,以接收脱氮天然气液体流和用所述制冷系统中循环的制冷剂进一步冷却脱氮天然气液体流,以形成第一液化天然气流,以及(iii)第三冷却通道从所述热交换器的中间位置延伸到所述热交换器的冷端,以接收富氮天然气蒸气流,以及用所述制冷系统中循环的制冷剂进一步与所述脱氮天然气液体流分开地且并行地冷却富氮天然气蒸气流,以形成第一至少部分地液化的富氮天然气流;
所述制冷系统,其用于对所述主热交换器供应制冷剂,以冷却所述冷却通道;
与所述主热交换器处于流体流连通的第一分离系统,其用于(i)接收来自所述主热交换器的第一冷却通道的经冷却和至少部分地液化的流,(ii)使所述流膨胀、部分地蒸发和分离,以形成所述富氮天然气蒸气流和所述脱氮天然气液体流,以及(iii)使所述液体和蒸气流分别回到所述主热交换器的第二冷却通道和第三冷却通道;
与所述主热交换器处于流体流连通的第二分离系统,其用于接收所述第一至少部分地液化的富氮天然气流、使所述第一至少部分地液化的富氮天然气流膨胀、部分地蒸发和分离,以形成富氮蒸气产物和第二液化天然气流;
与所述第二分离系统处于流体流连通的第三分离系统,其用于接收所述第二液化天然气流、使所述第二液化天然气流膨胀、部分地蒸发和分离,以形成脱氮液化天然气产物和富氮天然气蒸气;以及
压缩机系统,所述压缩机系统与所述第三分离系统和主热交换器处于流体流连通,以接收来自所述第三分离系统的由所述富氮天然气蒸气或其一部分形成的再循环流,压缩所述再循环流,以形成压缩再循环流,以及使所述压缩再循环流回到所述主热交换器,以使所述压缩再循环流与所述天然气进料流共同或分开地冷却和至少部分地液化;
其中,所述制冷系统是闭环制冷系统。
7. 根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述第一分离系统包括膨胀装置和相分离器,所述第二分离系统包括膨胀装置和相分离器或蒸馏塔,并且所述第三分离系统包括膨胀装置和液化天然气罐。”
驳回决定认为,权利要求1-7相对于对比文件1(CN102220176A,公开日为2011年10月19日)、对比文件2(DE102011109234A1,公开日为2013年2月7日)和公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。并且,驳回决定中还引用《煤层气集输与处理》(王红霞主编,中国石化出版社,2013年6月,88-95页)来说明闭环制冷系统为主热交换器提供制冷作用是本领域的常规技术手段。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月12日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改申请文件。复审请求人认为:权利要求1中的特征“用在闭环制冷系统中循环的制冷剂使所述天然气进料流冷却和至少部分地液化;在同一热交换器内用步骤(a)的所述闭环制冷系统中循环的制冷剂进一步并行地冷却所述富氮天然气蒸汽流的所述其余部分和所述脱氮天然气液体流”;以及权利要求6中的特征“用制冷系统中循环的制冷剂使所述流冷却和至少部分地液化;用所述制冷剂系统中循环的制冷剂进一步冷却脱氮天然气液体流;用所述制冷系统中循环的制冷剂进一步与所述脱氮天然气液体流分开地且并行地冷却富氮天然气蒸汽流”限定了热交换器和闭环制冷系统之间的连接关系,而该关系并未公开在对比文件1和2中。因此,权利要求1和6具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年12月19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,首先,闭环制冷系统是本领域公知的制冷系统,对比文件1中天然气进料流24和脱氮天然气液体流30即由闭环制冷系统的制冷剂冷却。而对比文件1中富氮天然气蒸气流40被引入到热交换器44、56中进一步冷却,在改进对比文件1(即主热交换器的制冷作用由闭环制冷系统提供)后,本领域技术人员容易想到富氮天然气蒸气流40的冷却也由闭环制冷系统提供。其次,权利要求书中并未限定有关冷凝器热交换器及其制冷作用的内容,因此,申请人强调的效果“使用闭环制冷系统来对冷凝器热交换器554提供制冷作用会改进工艺的整体效率”并不能用于证明权利要求1-7的创造性,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8月30 日向复审请求人发出复审通知书,针对驳回决定针对的权利要求,指出:在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域的常规技术手段得到权利要求1、6的方案,对本领域技术人员而言是显而易见的,权利要求1、6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的附加特征被对比文件1公开,因此不具备创造性,从属权利要求7的附加特征是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的,因此也不具备创造性。
复审请求人于2019年10月14日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的修改替换页。复审请求人在驳回决定针对的权利要求基础上,将特征“其中,在所述蒸馏塔中形成的富氮蒸气产物的一部分被冷凝器热交换器冷凝,以形成冷凝的富氮蒸气产物,其被引入所述蒸馏塔的顶部中,以提供逆流;以及其中,所述制冷剂的一部分从所述主热交换器的冷端离开,并且膨胀而形成冷的制冷剂,其被引入所述冷凝器热交换器中以提供冷凝,且然后进入所述主热交换器的中部区段”补入权利要求1、将特征“其中,所述第二分离系统中形成的富氮蒸气产物的一部分被冷凝器热交换器冷凝,以形成冷凝的富氮蒸气产物,其被引入所述第二分离系统的顶部中,以提供逆流;以及其中,所述制冷剂的一部分从所述主热交换器的冷端离开,并且膨胀而形成冷的制冷剂,其被引入所述冷凝器热交换器中以提供冷凝,且然后进入所述主热交换器的中间位置”补入权利要求6,认为对比文件1、2均未公开上述新增的技术特征,因此修改后的权利要求1-7具备创造性。复审请求人修改后的权利要求1-7如下:
“1. 一种用于产生脱氮液化天然气产物的方法,所述方法包括:
(a)将天然气进料流引入到主热交换器的暖端中,用在闭环制冷系统中循环的制冷剂使所述天然气进料流冷却和至少部分地液化,以及从所述主热交换器的中间位置抽出经冷却和至少部分地液化的流;
(b)使所述经冷却和至少部分地液化的流膨胀、部分地蒸发和分离,以形成富氮天然气蒸气流和脱氮天然气液体流;
(c)抽出所述富氮天然气蒸气流的一部分以形成汽提气流;
(d)分开地将所述富氮天然气蒸气流的其余部分和所述脱氮天然气液体流再引入到所述主热交换器的中间位置中,以在同一热交换器内用步骤(a)的所述闭环制冷系统中循环的制冷剂进一步并行地冷却所述富氮天然气蒸气流的所述其余部分和所述脱氮天然气液体流,所述富氮天然气蒸气流的所述其余部分进一步冷却和至少部分地液化,以形成第一至少部分地液化的富氮天然气流,并且所述脱氮天然气液体流进一步冷却,以形成第一液化天然气流,并且从所述主热交换器的冷端抽出所述第一至少部分地液化的富氮天然气流和所述第一液化天然气流;
(e)使所述第一至少部分地液化的富氮天然气流膨胀和部分地蒸发,将经膨胀和部分地蒸发的流引入到蒸馏塔中,以分离所述经膨胀和部分地蒸发的流,以形成富氮蒸气产物和第二液化天然气流;
(f)将所述汽提气流引入到所述蒸馏塔的底部中;
(g)使所述第二液化天然气流膨胀、部分地蒸发和分离,以形成脱氮液化天然气产物和富氮天然气蒸气;
(h)抽出所述富氮天然气蒸气的至少一部分作为再循环流;
(i)压缩所述再循环流,以形成压缩再循环流;以及
(j)使所述压缩再循环流回到所述主热交换器,以与所述天然气进料流共同被冷却和至少部分地液化;
其中,所述主热交换器的制冷作用由所述闭环制冷系统提供,由所述闭环制冷系统循环的制冷剂传送通过所述主热交换器且在所述主热交换器中升温;
其中,在所述蒸馏塔中形成的富氮蒸气产物的一部分被冷凝器热交换器冷凝,以形成冷凝的富氮蒸气产物,其被引入所述蒸馏塔的顶部中,以提供逆流;以及
其中,所述制冷剂的一部分从所述主热交换器的冷端离开,并且膨胀而形成冷的制冷剂,其被引入所述冷凝器热交换器中以提供冷凝,且然后进入所述主热交换器的中部区段。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(b)包括使所述经冷却和至少部分地液化的流膨胀和部分地蒸发,以及使所述流在相分离器中分离成蒸气相和液体相,以形成所述富氮天然气蒸气流和所述脱氮天然气液体流。
3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(g)包括使所述第二液化天然气流膨胀,将经膨胀流传输到液化天然气存储罐中,在所述液化天然气存储罐中,所述液化天然气的一部分蒸发,从而形成所述富氮天然气蒸气和所述脱氮液化天然气产物。
4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(e)进一步包括使所述第一液化天然气流膨胀、部分地蒸发和分离,以产生额外的脱氮液化天然气产物和额外的富氮天然气蒸气。
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一至少部分地液化的富氮天然气流在步骤(e)中引入到所述蒸馏塔的顶部中。
6. 一种用于产生脱氮液化天然气产物的设备,所述设备包括:
主热交换器,其具有(i)第一冷却通道,其从所述热交换器的暖端延伸到所述热交换器的中间位置,以接收天然气进料流,以及用制冷系统中循环的制冷剂使所述流冷却和至少部分地液化,以便产生经冷却和至少部分地液化的流,(ii)第二冷却通道,其从所述热交换器的中间位置延伸到所述热交换器的冷端,以接收脱氮天然气液体流和用所述制冷系统中循环的制冷剂进一步冷却脱氮天然气液体流,以形成第一液化天然气流,以及(iii)第三冷却通道从所述热交换器的中间位置延伸到所述热交换器的冷端,以接收富氮天然气蒸气流,以及用所述制冷系统中循环的制冷剂进一步与所述脱氮天然气液体流分开地且并行地冷却富氮天然气蒸气流,以形成第一至少部分地液化的富氮天然气流;
所述制冷系统,其用于对所述主热交换器供应制冷剂,以冷却所述冷却通道;
与所述主热交换器处于流体流连通的第一分离系统,其用于(i)接收来自所述主热交换器的第一冷却通道的经冷却和至少部分地液化的流,(ii)使所述流膨胀、部分地蒸发和分离,以形成所述富氮天然气蒸气流和所述脱氮天然气液体流,以及(iii)使所述液体和蒸气流分别回到所述主热交换器的第二冷却通道和第三冷却通道;
与所述主热交换器处于流体流连通的第二分离系统,其用于接收所述第一至少部分地液化的富氮天然气流、使所述第一至少部分地液化的富氮天然气流膨胀、部分地蒸发和分离,以形成富氮蒸气产物和第二液化天然气流;
与所述第二分离系统处于流体流连通的第三分离系统,其用于接收所述第二液化天然气流、使所述第二液化天然气流膨胀、部分地蒸发和分离,以形成脱氮液化天然气产物和富氮天然气蒸气;以及
压缩机系统,所述压缩机系统与所述第三分离系统和主热交换器处于流体流连通,以接收来自所述第三分离系统的由所述富氮天然气蒸气或其一部分形成的再循环流,压缩所述再循环流,以形成压缩再循环流,以及使所述压缩再循环流回到所述主热交换器,以使所述压缩再循环流与所述天然气进料流共同或分开地冷却和至少部分地液化;
其中,所述制冷系统是闭环制冷系统;
其中,所述第二分离系统中形成的富氮蒸气产物的一部分被冷凝器热交换器冷凝,以形成冷凝的富氮蒸气产物,其被引入所述第二分离系统的顶部中,以提供逆流;以及
其中,所述制冷剂的一部分从所述主热交换器的冷端离开,并且膨胀而形成冷的制冷剂,其被引入所述冷凝器热交换器中以提供冷凝,且然后进入所述主热交换器的中间位置。
7. 根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述第一分离系统包括膨胀装置和相分离器,所述第二分离系统包括膨胀装置和相分离器或蒸馏塔,并且所述第三分离系统包括膨胀装置和液化天然气罐。”
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
复审请求人为了克服复审通知书指出的缺陷,于2019年10月14日提交了权利要求书的修改替换页,相对于复审通知书针对的权利要求,将特征“其中,在所述蒸馏塔中形成的富氮蒸气产物的一部分被冷凝器热交换器冷凝,以形成冷凝的富氮蒸气产物,其被引入所述蒸馏塔的顶部中,以提供逆流;以及其中,所述制冷剂的一部分从所述主热交换器的冷端离开,并且膨胀而形成冷的制冷剂,其被引入所述冷凝器热交换器中以提供冷凝,且然后进入所述主热交换器的中部区段”补入权利要求1、将特征“其中,所述第二分离系统中形成的富氮蒸气产物的一部分被冷凝器热交换器冷凝,以形成冷凝的富氮蒸气产物,其被引入所述第二分离系统的顶部中,以提供逆流;以及其中,所述制冷剂的一部分从所述主热交换器的冷端离开,并且膨胀而形成冷的制冷剂,其被引入所述冷凝器热交换器中以提供冷凝,且然后进入所述主热交换器的中间位置”补入权利要求6。合议组经审查后认为,复审请求人对权利要求所做的上述修改能够从说明书中直接、毫无疑义地确定,符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定,予以接受。故本复审决定针对的文本为:复审请求人于2019年10月14日提交的权利要求1-7、申请日提交的说明书第1-107段、说明书附图、说明书摘要及摘要附图。
(二)具体理由的阐述
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。
在判断创造性时,首先要将权利要求请求保护的技术方案和最接近的现有技术进行特征对比并找出区别技术特征,进而考察现有技术中是否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存在的技术问题的启示,若不存在这种启示,则权利要求所要求保护的技术方案是非显而易见的。
权利要求1
本申请权利要求1请求保护一种用于生产脱氮液化天然气产物的方法,对比文件1涉及一种在液化天然气的生产中用氮气汽提从天然气流中分离氮气的方法,合议组经审查后认为,对比文件1公开了以下内容(参见对比文件1说明书第0021-0029段,附图1):包括(a)将天然气进料流24引入到主热交换器12、44、56的暖端中,使天然气进料流冷却和至少部分地液化,以及从主热交换器12、44、56的中间位置抽出经冷却和至少部分地液化的流26;(b)使经冷却和至少部分地液化的流26在闪蒸器28中闪蒸和分离,以形成富氮天然气蒸气流40和脱氮天然气液体流30(参见说明书第0023段);(d)分开地将富氮天然气蒸气流40和脱氮天然气液体流30再引入到主热交换器的中间位置中(富氮天然气蒸气流40被引入到热交换器44、56中,脱氮天然气液体流30被引入到热交换器12中),液体流30进一步冷却(参见说明书0025段)以形成第一液化天然气流34,蒸气流40进一步冷却和至少部分地液化以形成第一至少部分地液化的富氮天然气流60,从主热交换器12、44、56的冷端抽出第一液化天然气流34和第一至少部分地液化的富氮天然气流60;(e)使第一至少部分地液化的富氮天然气流60在阀61处膨胀和部分地蒸发,在蒸馏塔64中分离以形成富氮蒸气产物62和第二液化天然气流70;(g)使第二液化天然气流70在阀68处膨胀并部分地蒸发,然后被送至LNG储存罐(参见说明书0027段),当LNG被送至储存罐时,来自容器中的闪蒸气体和汽化气体典型地包括浓缩的氮气流,后者能够被浓缩和送至脱氮装置(参见说明书0029段),由此能够直接、毫无疑义地得出对比文件1中第二液化天然气流70在LNG储存罐中分离形成氮气流(即富氮天然气蒸气)和LNG产物(即脱氮液化天然气产物)。
将本申请权利要求1与对比文件1相比,区别在于:(1)权利要求1中经冷却和至少部分地液化的流膨胀、部分地蒸发,而对比文件1中经冷却和至少部分地液化的流26是闪蒸;(2)抽出富氮天然气蒸气流的一部分以形成汽提气流,将汽提气流引入到蒸馏塔的底部中;(3)抽出富氮天然气蒸气的至少一部分作为再循环流,压缩再循环流,以形成压缩再循环流,使压缩再循环流回到主热交换器,以与天然气进料流共同被冷却和至少部分地液化;(4)主热交换器的制冷作用由闭环制冷系统提供,由闭环制冷系统循环的制冷剂传送通过主热交换器且在主热交换器中升温,用在闭环制冷系统中循环的制冷剂使天然气进料流冷却和部分地液化,用该制冷剂在同一热交换器内进一步并行地冷却富氮天然气蒸气流和脱氮天然气液体流;(5)其中,在所述蒸馏塔中形成的富氮蒸气产物的一部分被冷凝器热交换器冷凝,以形成冷凝的富氮蒸气产物,其被引入所述蒸馏塔的顶部中,以提供逆流;以及其中,所述制冷剂的一部分从所述主热交换器的冷端离开,并且膨胀而形成冷的制冷剂,其被引入所述冷凝器热交换器中以提供冷凝,且然后进入所述主热交换器的中部区段。
针对区别特征(1),本领域技术人员知晓,闪蒸时会有部分液体蒸发,膨胀过程也会有部分液体蒸发,两者都是通过蒸发部分液体而实现降温的常用手段,进而本领域技术人员容易想到在对比文件1中流26分离成富氮天然气蒸气流40和脱氮天然气液体流30之前采用膨胀的方式实现部分地蒸发,这无需付出创造性劳动。
针对区别特征(2),对比文件1中经冷却和至少部分地液化的流26在闪蒸器28中闪蒸和分离,以形成富氮天然气蒸气流40和脱氮天然气液体流30。然而利用富氮天然气蒸气流作为汽提气流引入蒸馏塔底部,以促进蒸馏塔内的沸腾,对本领域技术人员来说是容易想到的,其技术效果也是预料得到的。
针对区别特征(3),对比文件2涉及一种液化天然气的方法,合议组经审查后认为其公开了以下内容(参见对比文件2的说明书摘要,附图1):将来自LNG储存罐Dl的闪蒸气体8(即富氮天然气蒸气)形成再循环流,利用压缩机Cl压缩再循环流,将压缩再循环流8’引入到主热交换器E2、E3的暖端或中间位置中,冷却压缩再循环流,使其与天然气进料流1、4分开且并行地被冷却和至少部分地液化,以形成至少部分地液化的富氮天然气流10,从主热交换器E2、E3的冷端抽出富氮天然气流10。显然,对比文件2给出了解决问题的启示,在该启示的教导下,本领域技术人员有动机改进对比文件1,将对比文件1中LNG储存罐中分离形成的氮气流(即富氮天然气蒸气)形成再循环流,压缩、冷却和部分液化后引入主热交换器,部分液化后的富氮天然气从主热交换器冷端抽出。在对比文件2所给出启示的教导下,本领域技术人员也容易想到,将压缩后的再循环流添加到进料流中,与进料流共同在主热交换器中冷却和部分液化,以达到降低能耗的目的。
针对区别特征(4),对比文件1的热交换器12中热交换通路16用来冷却混合制冷剂,该流被冷却,从热交换器12引出后经过膨胀阀18,在该阀18处冷却了的混合制冷剂至少部地汽化并返回到热交换器12中穿过热交换通路20,穿过该通路之后被再压缩和再循环到管线16中(参见对比文件1说明书第0022段)。可见,对比文件1公开了热交换器的制冷作用由制冷系统提供,制冷系统循环的混合制冷剂传送通过热交换器且在热交换器中升温。而公知常识证据(《煤层气集输与处理》)第88-95页的“三、液化工艺”中介绍了单循环混合冷剂制冷(SMR)、双混合冷剂制冷循环(DMR)、丙烷预冷混合冷剂制冷循环(C3/MR)、氮气膨胀制冷循环等闭环制冷系统。可见采用闭环制冷系统为主热交换器提供冷源,以起到制冷作用,是本领域的常规技术手段。在此基础上,本领域技术人员能够容易地想到对比文件1中天然气进料流24和脱氮天然气液体流30采用闭环制冷系统的制冷剂冷却。而对比文件1中富氮天然气蒸气流40被引入到热交换器44、56中进一步冷却,在将对比文件1的主热交换器冷源由闭环制冷系统提供后,本领域技术人员容易想到富氮天然气蒸气流40的冷却也由闭环制冷系统来提供,这无需付出创造性劳动。
针对区别特征(5),上述特征使用闭环制冷系统对冷凝器热交换器提供制冷作用,从而改进了工艺的整体效率。对比文件1、2以及驳回决定和复审通知书中引用的公知常识证据(《煤层气集输与处理》)第88-95页)均未公开上述特征,也未给出相应的技术启示,基于目前的证据无法说明上述特征属于本领域的常规技术手段。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域的常规技术手段得到权利要求1的方案,对本领域技术人员而言是非显而易见的,驳回决定、前置审查意见及复审通知书关于权利要求1不具备创造性的理由不再成立。
2、权利要求6
权利要求6请求保护一种用于生产脱氮液化天然气产物的设备。参见上述对权利要求1的评述,对比文件1公开了一种在液化天然气的生产中用氮气汽提从天然气流中分离氮气的方法,合议组经审查后认为其公开了以下内容:主热交换器12、44、56,其具有第一冷却通道14,其从热交换器的暖端延伸到热交换器的中间位置,以接收天然气进料流24,使其冷却和至少部分地液化,以产生经冷却和至少部分地液化的流26;第二冷却通道14,其从热交换器的中间位置延伸到热交换器的冷端,以接收和进一步冷却脱氮天然气液体流30,形成第一液化天然气流34;第三冷却通道44、56从热交换器的中间位置延伸到热交换器的冷端,以接收富氮天然气蒸气流40,进一步与脱氮天然气液体流30分开地且并行地冷却富氮天然气蒸气流40,以形成第一至少部分地液化的富氮天然气流60;与主热交换器流体连通的第一分离系统28,其接收来自主热交换器的第一冷却通道的经冷却和至少部分地液化的流26,使流26闪蒸和分离,以形成富氮天然气蒸气流40和脱氮天然气液体流30,使液体和蒸气流分别回到主热交换器的第二冷却通道14和第三冷却通道44、56;与主热交换器流体连通的第二分离系统64,其接收第一至少部分地液化的富氮天然气流60,使其膨胀并部分地蒸发和分离,以形成富氮蒸气产物62和第二液化天然气流70;与第二分离系统64流体连通的LNG储存罐即第三分离系统,其接收第二液化天然气流70,使其膨胀并部分地蒸发和分离,以形成氮气流(即富氮天然气蒸气)和LNG产物(即脱氮液化天然气产物)。
将本申请权利要求6与对比文件1相比,区别在于:(1)还包括用于对主热交换器供应制冷剂以冷却所述冷却通道的制冷系统,制冷系统是闭环制冷系统,用制冷系统中循环的制冷剂使天然气进料流冷却和部分地液化,用该制冷剂进一步冷却富氮天然气蒸气流和脱氮天然气液体流;权利要求6中经冷却和至少部分地液化的流是膨胀、部分地蒸发,而对比文件1中经冷却和至少部分地液化的流26是闪蒸;(2)压缩机系统,压缩机系统与第三分离系统和主热交换器处于流体流连通,以接收来自第三分离系统的由富氮天然气蒸气或其一部分形成的再循环流,压缩再循环流,以形成压缩再循环流,以及使压缩再循环流回到主热交换器,以使压缩再循环流与天然气进料流共同或分开地冷却和至少部分地液化;(3)其中,所述第二分离系统中形成的富氮蒸气产物的一部分被冷凝器热交换器冷凝,以形成冷凝的富氮蒸气产物,其被引入所述第二分离系统的顶部中,以提供逆流;以及其中,所述制冷剂的一部分从所述主热交换器的冷端离开,并且膨胀而形成冷的制冷剂,其被引入所述冷凝器热交换器中以提供冷凝,且然后进入所述主热交换器的中间位置。
关于区别特征(1),对比文件1的热交换器12中热交换通路16用来冷却混合制冷剂,该流被冷却,从热交换器12中穿过膨胀阀18,在阀18处冷却了的混合制冷剂至少部地汽化并返回到热交换器12中穿过热交换通路20,穿过该通路之后被再压缩和再循环到管线16中(参见对比文件1说明书第0022段)。可见,对比文件1公开了对热交换器供应制冷剂以冷却其中的冷却通道的制冷系统。而《煤层气集输与处理》的第88-95页的“三、液化工艺”中公开了单循环混合冷剂制冷(SMR)、双混合冷剂制冷循环(DMR)、丙烷预冷混合冷剂制冷循环(C3/MR)、氮气膨胀制冷循环等闭环制冷系统。由此采用闭环制冷系统为主热交换器提供冷源,以达到制冷作用,是本领域的常规技术手段。在此基础上,本领域技术人员很容易想到将对比文件1中天然气进料流24和脱氮天然气液体流30也由闭环制冷系统的制冷剂冷却。而对比文件1中富氮天然气蒸气流40被引入到热交换器44、56中进一步冷却,在将对比文件1的主热交换器冷源由闭环制冷系统提供后,本领域技术人员容易想到富氮天然气蒸气流40的冷却也由闭环制冷系统来提供,这无需付出创造性劳动。此外,本领域技术人员知晓,闪蒸时会有部分液体蒸发,而膨胀过程也会有部分液体蒸发,二者都是通过蒸发部分液体而实现降温的已知手段,因此,本领域技术人员容易想到在对比文件1中流26分离成富氮天然气蒸气流40和脱氮天然气液体流30之前采用膨胀实现部分地蒸发。
针对区别特征(2),对比文件2公开了一种液化天然气的方法,其中公开了将来自LNG储存罐Dl的闪蒸气体8(即富氮天然气蒸气)形成再循环流,利用压缩机Cl压缩再循环流,将压缩再循环流8’引入到主热交换器E2、E3的暖端或中间位置中,冷却压缩再循环流,使其与天然气进料流1、4分开且并行地被冷却和至少部分地液化,以形成至少部分地液化的富氮天然气流10,从主热交换器E2、E3的冷端抽出富氮天然气流10。显然,对比文件2给出了解决问题的启示,在该启示的教导下,本领域技术人员有动机改进对比文件1,将对比文件1中LNG储存罐中分离形成的氮气流(即富氮天然气蒸气)形成再循环流,压缩、冷却和部分液化后引入主热交换器,部分液化后的富氮天然气从主热交换器冷端抽出。相应地,包括与LNG储存罐(即第三分离系统)和主热交换器流体连通的压缩机系统,接收来自LNG储存罐的富氮天然气蒸气形成再循环流,压缩再循环流,使压缩再循环流回到主热交换器,使压缩再循环流与天然气进料流共同或分开地冷却和部分液化,以达到降低能耗的目的,这无需付出创造性劳动,其技术效果也是预料得到的。
针对区别特征(3),上述特征使用闭环制冷系统对冷凝器热交换器提供制冷作用,从而改进了工艺的整体效率。对比文件1、2以及驳回决定和复审通知书中引用的公知常识证据(《煤层气集输与处理》)第88-95页)均未公开上述特征,也未给出相应的技术启示,基于目前的证据无法说明上述特征属于本领域的常规技术手段。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域的常规技术手段得到权利要求6的方案,对本领域技术人员而言是非显而易见的,驳回决定、前置审查意见及复审通知书关于权利要求6不具备创造性的理由不再成立。
3、从属权利要求2-5、7
从属权利要求2-5、7分别对权利要求1、6作出进一步限定,如上所述,在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域的常规技术手段得到权利要求1、6的方案,对本领域技术人员而言是非显而易见的,相应地从属权利要求2-5、7相对于对比文件1、2及本领域常规技术的结合亦是非显而易见的,驳回决定、前置审查意见及复审通知书关于权利要求2-5、7不具备创造性的理由也不再成立。
基于上述事实和理由,合议组依法作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年8月29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决定针对文本的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
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,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。
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