发明创造名称:一种含碳物质气化装置及方法
外观设计名称:
决定号:201720
决定日:2020-01-18
委内编号:1F256928
优先权日:
申请(专利)号:201310606209.8
申请日:2013-11-25
复审请求人:航天长征化学工程股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:温媚
合议组组长:魏巧莲
参审员:邹卫兵
国际分类号:C10J3/46,C10J3/48,C10J3/84,C10J3/50
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:将权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术进行对比,如果存在区别技术特征,对本领域的普通技术人员来说,根据现有技术的教导,将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术中以解决其所要解决的技术问题是容易想到的,其技术效果也是可以预期的,则该权利要求所保护的技术方案不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201310606209.8,发明名称为“一种含碳物质气化装置及方法”的发明专利申请(下称本申请), 申请人为航天长征化学工程股份有限公司,申请日为2013年11月25日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年5月3日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-10相对于对比文件2(JP昭60-92391A,公开日为1985年5月23日)和对比文件3(“Shell粉煤气化工艺激冷循环气系统抗腐蚀改进”,项爱娟等,化肥工业,第38卷第2期,第41-45页,公开日为2011年4月30日)以及本领域常用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的审查文本为申请日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书、说明书附图;2018年3月22日提交的权利要求第1-10项。
驳回决定针对的权利要求书如下:
“1. 一种含碳物质干粉气化方法,其特征在于:包括以下步骤:
i)将含碳物质与含氧气化剂发生气化反应,生成主要成分为CO和H2的粗合成气及主要成分为无机物的灰渣;
ii)部分粗合成气及大部分灰渣下行冷却净化,经过降温除灰的粗合成气送往后续流程,经过淬冷的灰渣经出渣口排出;
其余部分高温粗合成气及高温飞灰上行进入降温输气段,此时主要是初步降低高温粗合成气及飞灰的温度,使得飞灰温度降到熔点以下失去粘性;
降温后的粗合成气及飞灰继续上行,经过急冷后进入上部冷却净化段,经过水浴、塔板分离、旋风分离方式冷却净化后,除去粗合成气中的飞灰,较为洁净的低温粗合成气送往后续流程;
进一步地,当出渣口出现堵渣倾向渣口压差变大时不断增加下行气量,增加此处热流量,缓慢提高出渣口的温度,慢慢熔掉多余的固渣,直至渣口压差回到正常范围。
2. 按照权利要求1的含碳物质干粉气化方法,其特征在于:步骤ii)中所述其余部分高温粗合成气及高温飞灰上行与冷却物质混合降温后进入降温输气段。
3. 按照权利要求1的含碳物质干粉气化方法,其特征在于:i)将含碳物质与含氧气化剂通过多个烧嘴喷入装置气化反应段。
4. 按照权利要求1的含碳物质干粉气化方法,其特征在于:在高温(1200℃~2000℃)高压(0.1MPa~11MPa)环境下快速反应。
5. 按照权利要求1的含碳物质干粉气化方法,其特征在于:步骤ii)中所述其余部分高温粗合成气约占总合成气60%-80%(体积/体积),优选约占75%(体积/体积)。
6. 按照权利要求1的含碳物质干粉气化方法,其特征在于:步骤ii)中所述降温输气段温度大约为400℃~t2(灰的软化温度)之间。
7. 一种含碳物质干粉气化装置,其特征在于,包括下部冷却净化段,气化反应段,降温输气段,上部冷却净化段;
所述的下部冷却净化段设置在装置的下部,入口与气化反应段的下出口相连;
所述的气化反应段设置在装置的中下部,所述的气化反应段周向布置多个烧嘴,气化反应段的下出口连接下部冷却净化段,气化反应段的上出口连接降温输气段;
所述的降温输气段设置在装置的中上部,入口与气化反应段的上出口相连;在连接处任选设置一个初步降温装置,用于向粗合成气内喷人适量的冷却物质;
所述的上部冷却净化段设置在装置的上部,入口与降温输气段的上出口相连;
进一步地,所述的下部冷却净化段包括急冷装置,渣池,粗渣出口和合成气出口;
进一步地,所述的上部冷却净化段包括急冷装置,灰水池,合成气出口。
8. 按照权利要求6所述的含碳物质干粉气化装置,其特征在于,所述的气化反应段周向均布多个烧嘴,烧嘴可以布置1层,也可以布置多层。
9. 按照权利要求6所述的含碳物质干粉气化装置,其特征在于,所述的降温输气段内设有测温装置。
10. 按照权利要求6所述的含碳物质干粉气化装置,其特征在于,所述的烧嘴布置为使得反应物喷出口后形成对冲效果(相对烧嘴中心线重合)或者旋切效果(相对烧嘴中心线与同一个圆相切),可以是同层烧嘴的对冲或旋切,也可以是不同层的烧嘴对冲或旋切。”
申请人航天长征化学工程股份有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年7月25日向国家知识产权局提出了复审请求,未对权利要求书进行修改。
复审请求人认为:①对比文件2与对比文件3所要解决的技术问题不同,本领域技术人员没有动机将对比文件3与对比文件2相结合,具体的,对比文件2涉及防止炉渣硬化以便持续稳定排出炉渣的粉煤气化方法,对比文件2的技术方案中并不涉及激冷循环气系统,也不存在易腐蚀的问题,而对比文件3是针对Shell粉煤气化工艺激冷循环气系统存在的腐蚀问题,提出了解决腐蚀问题的改进措施,且对比文件3只涉及上行合成气;②本申请上行的合成气全部经过降温输气段,而对比文件3最初上行的合成气没有降温,只是运行一段时间后一部分已经上行的合成气返回用于降温,这构成了不同的技术手段;③对比文件3中的冷却净化方式和本申请中的冷却净化方式工艺结构并不相同,本申请将上部冷却净化段设置在装置的上部,包括上行急冷装置、灰水池、折流管、喷淋装置等,实现了上行粗合成气的冷却净化,并且避免了设备易腐蚀的问题;④对比文件2防止炉渣硬化以便持续稳定排出炉渣的粉煤气化方法,其采用的技术方案用以实现提高炉口温度的目的,为了达到这个目的,一方面,上行合成气不会加入冷却段,因此,对比文件2也不能与对比文件3结合,另一方面,本申请既防止顶部超温,又防止底部堵渣,增加下行合成气量不影响上行合成气,而对比文件2下行合成气量增大后上行合成气量少,将影响上炉口温变,从而更不会与对比文件3结合;⑤本申请进一步限定了下部冷却净化段包括急冷装置,渣池,粗渣出口和合成气出口,本申请的下部冷却净化段与对比文件2的下部冷却净化部分结构并不相同。由图4可知,对比文件2的下部段仅仅公开了渣池、粗渣出口和合成气出口,其冷却器13是处于合成气出口的下游,属于气体返回装置的一部分,即合成气经下部出口之后才进行冷却,二者的结构是完全不同的。因而本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年8月6日发出复审请求受理通知书,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8月28日向复审请求人发出复审通知书,通知书中引入如下公知常识性证据:公知证据1:《煤洁净转化工程:神华煤制燃料和合成材料技术探索与工程实践》,张玉卓编著,北京:煤炭工业出版社, 2011年1月,第214页。并指出:权利要求1-10相对于对比文件2和3以及本领域常用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:
针对①对比文件2和对比文件3都涉及一种含碳物质干粉气化方法,虽然对比文件2中未涉及激冷循环气系统,但是对于上行气这类气化炉中都存在上行气体飞灰粘附的问题,这是本领域公知的技术问题;对比文件3给出了将上行的高温粗合成气及高温飞灰急冷降温使夹带的飞灰失去粘性,使其不粘附在设备和管道内壁上,保证设备安全和正常运行,并进一步对粗合成气进行冷却净化的技术启示;
针对②对比文件3中上行合成气的冷却方式是采用已经被净化冷却的合成气作为冷源直接掺混高温合成气,对于这种以产品气作为工艺气的方式,系统运行初期缺乏产品气时必定具有备用冷源;此外,对于合成气的冷却,无论是像对比文件3中的用产品气掺混直接冷却还是采用非产品气作为冷源的间接冷却均是本领域的常规选择;
针对③参见上述①的评述可知,在对比文件3的技术启示下,本领域技术人员有动机在高温气体及飞灰离开气化炉前对其进行降温,使其温度降到熔点以下失去粘性,并且降温后的粗合成气及飞灰经过急冷、输气和合成气冷却等;而公知证据1中给出了气化粗煤气中带水带灰严重,可以经过一定净化处理后(例如,旋风分离,水喷淋或者过滤器)再进入后续流程。综上,本领域技术人员容易想到设置这些部件或结构在气化炉的上部;
针对④首先,本申请中并未记载增加下行合成气量不影响上行合成气,也未记载实现其的相关技术手段;其次,对比文件2中给出了减少熔渣堵塞的方法主要是使得抽吸口下部温度监测器检测的炉渣温度在预设值之上,即防止炉渣固化的温度。同时给出的办法可以是:a蒸汽供给量的降低以提高该出的而温度,b增大排气量,以及c增加燃烧器。可见对比文件2明确给出的启示是需要增加炉渣排出口处的温度,因此本领域技术人员只需要保证此处温度满足炉渣熔化要求即可;这并不影响本领域技术人员同时兼顾解决防止炉顶部温度过高,以及飞灰温度过高容易粘附在设备的技术问题。而且事实上,由于气化炉是一种大型设备,其由于空间带来的热辐射损失是一种不可避免的现象,因此没有启示给出一定要保证例如整个炉体都是高温才能不影响出渣口温度。所以装置上部加入冷却部并不会影响下部出渣口的温度以至于其温度不能达到所述要求。
针对⑤对比文件2给出的启示是只要增加出渣口处的热流量使其熔渣即可,并且排出的合成气也是需要冷却才能使用的,因此为了实现快速冷却,设置急冷装置也是容易想到的,而且该设置也并不会使得出渣口处的温度达不到要求。复审请求人的意见陈述不具有说服力。
复审请求人于2019年9月28日提交了意见陈述书,以及于2019年10月8日提交了意见陈述书和权利要求书的修改替换页,修改方式为:将从属权利要求2并入了权利要求1中,并删除权利要求2,适应性修改权利要求的序号。
修改后的权利要求书如下:
“1. 一种含碳物质干粉气化方法,其特征在于:包括以下步骤:
i)将含碳物质与含氧气化剂发生气化反应,生成主要成分为CO和H2的粗合成气及主要成分为无机物的灰渣;
ii)部分粗合成气及大部分灰渣下行冷却净化,经过降温除灰的粗合成气送往后续流程,经过淬冷的灰渣经出渣口排出;
其余部分高温粗合成气及高温飞灰上行进入降温输气段,此时主要是初步降低高温粗合成气及飞灰的温度,使得飞灰温度降到熔点以下失去粘性;
降温后的粗合成气及飞灰继续上行,经过急冷后进入上部冷却净化段,经过水浴、塔板分离、旋风分离方式冷却净化后,除去粗合成气中的飞灰,较为洁净的低温粗合成气送往后续流程;
进一步地,当出渣口出现堵渣倾向渣口压差变大时不断增加下行气量,增加此处热流量,缓慢提高出渣口的温度,慢慢熔掉多余的固渣,直至渣口压差回到正常范围;
其中,步骤ii)中所述其余部分高温粗合成气及高温飞灰上行与冷却物质混合降温后进入降温输气段。
2. 按照权利要求1的含碳物质干粉气化方法,其特征在于:i)将含碳物质与含氧气化剂通过多个烧嘴喷入装置气化反应段。
3. 按照权利要求1的含碳物质干粉气化方法,其特征在于:在高温(1200℃~2000℃)高压(0.1MPa~11MPa)环境下快速反应。
4. 按照权利要求1的含碳物质干粉气化方法,其特征在于:步骤ii) 中所述其余部分高温粗合成气约占总合成气60%-80%(体积/体积),优选约占75%(体积/体积)。
5. 按照权利要求1的含碳物质干粉气化方法,其特征在于:步骤ii)中所述降温输气段温度大约为400℃~t2(灰的软化温度)之间。
6. 一种含碳物质干粉气化装置,其特征在于,包括下部冷却净化段,气化反应段,降温输气段,上部冷却净化段;
所述的下部冷却净化段设置在装置的下部,入口与气化反应段的下出口相连;
所述的气化反应段设置在装置的中下部,所述的气化反应段周向布置多个烧嘴,气化反应段的下出口连接下部冷却净化段,气化反应段的上出口连接降温输气段;
所述的降温输气段设置在装置的中上部,入口与气化反应段的上出口相连;在连接处任选设置一个初步降温装置,用于向粗合成气内喷人适量的冷却物质;
所述的上部冷却净化段设置在装置的上部,入口与降温输气段的上出口相连;
进一步地,所述的下部冷却净化段包括急冷装置,渣池,粗渣出口和合成气出口;
进一步地,所述的上部冷却净化段包括急冷装置,灰水池,合成气出口。
7. 按照权利要求6所述的含碳物质干粉气化装置,其特征在于,所述 的气化反应段周向均布多个烧嘴,烧嘴可以布置1层,也可以布置多层。
8. 按照权利要求6所述的含碳物质干粉气化装置,其特征在于,所述的降温输气段内设有测温装置。
9. 按照权利要求6所述的含碳物质干粉气化装置,其特征在于,所述的烧嘴布置为使得反应物喷出口后形成对冲效果(相对烧嘴中心线重合)或者旋切效果(相对烧嘴中心线与同一个圆相切),可以是同层烧嘴的对冲或旋切,也可以是不同层的烧嘴对冲或旋切。”
复审请求人认为:(1)本申请将合成气在炉内完成冷却净化后,然后将降温除尘后的合成气送出气化炉;而对比文件2中公开了一个水池作为激冷水,但是该水只能冷却液渣,并不能冷却气体且除去飞灰;对比文件2中在炉外设置了冷却器13,炉内冷却除尘和炉外冷却有明显区别。同时本申请中在炉内完成了降温和除尘等工作,对比文件3采取了多个装置串联的方式经过多个步骤完成,包括证据1中也需要设置多个装置完成,但是本申请在一个装置内完成了降温除尘等工作,具有突出性特点和显著性进步;(2)对比文件2中出现堵渣时才可能选择抽气下行这种方式,不可能设置同时抽气下行的方式;(3)本申请中,其余部分高温粗合成气与高温飞灰上行与冷却物质混合降温后进入降温输气段,对比文件3中没有降温输气段,只是上行气与返回的气体混合。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
复审请求人于2019年10月8日提交了权利要求书的全文修改替换页。本复审请求审查决定针对的文本为:复审请求人于2019年10月8日提交的权利要求第1-9项,申请日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书和说明书附图。
(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。
将权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术进行对比,如果存在区别技术特征,对本领域的普通技术人员来说,根据现有技术的教导,将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术中以解决其所要解决的技术问题是容易想到的,其技术效果也是可以预期的,则该权利要求所保护的技术方案不具备创造性。
具体到本案:
1、权利要求1要求保护一种含碳物质干粉气化方法。对比文件2公开了一种粉煤气化方法,并具体公开了以下技术特征(说明书第2栏第2段-第14栏最后1段,图4-7):“将粉煤在含氧气体和蒸汽存在下喷射并供给气化器进行气化,生成粗合成气(粗合成气主要成分为CO和H2)以及熔渣(主要成分为无机物的灰渣)。高温粗合成气及高温飞灰上行。
当气化炉炉渣排出口出现凝渣现象时,提高炉渣温度可以采用以下手段:首先减少炉内蒸汽的供给量(提高气化温度,进而提高出渣口温度);当采用上述措施后还是不能维持渣口的顺利排渣时(即渣口还是有凝渣现象时),采用以下方式的其中一种进行结合:b,增加下行气化气体的流量(增加出渣口热量供应);c,点燃设置在炉渣口附件的燃烧器(增加出渣口热量供应)。对比文件2中是通过在出渣口设置温度检测部件获得渣的温度进而知晓是否出现凝渣现象的。同时对比文件2中还公开了:排气口14抽出的气体与后续的生成气体管线17合流而被回收,因此不会降低气化效率”。
权利要求1要求保护的技术方案和对比文件2公开的内容相比,区别技术特征是:(1)权利要求1中部分粗合成气以及大部分灰渣下行冷却净化,并将降温除灰的粗合成气体送往后续流程,经过淬冷的灰渣经出渣口排出,以及限定了通过检测出渣口压差调整下行气量从而减少固渣,直至出渣口压力回到正常范围;(2)权利要求1限定了上行的高温粗合成气上行过程中经过降温输气段、经急冷后进入水浴、塔板分离、旋风分离方式的上部净化段;其中与冷却物质混合降温后送入降温输气段。
基于上述区别技术特征在本申请中所起作用可知,权利要求1实际解决的技术问题是气化炉出渣口易堵塞、炉顶超温和飞灰温度过高易粘附。
对于区别技术特征(1),对比文件2中明确公开了当炉渣温度不在合适温度时,即出现炉渣堵塞时,可以通过采用抽气而增加下行气排放量的方式,即提高出渣口热流量来进行熔渣;同时还公开采用这种方式后,抽吸气体与后续的生成气体管线合流而被回收,不会降低气化效率,可见采用部分上行气和部分下行气一起排出的方式并不会影响气化炉整体的气化效率。基于此本领域技术人员有动机为了防止炉渣堵塞,而采用同时抽出下行气,以增加出渣口的热流量的技术手段;
同时,对比文件2中公开了(参见图4)位于装置下部的容纳急冷水6的部分,因此当采用下行气的方式时,在该部分中必然能够冷却、初步净化气化反应段排出的下行高温粗合成气,同时经过降温除灰的粗合成气通过出气口14排出系统送入后续流程,而经过急冷水6淬冷的灰渣经出渣口排出。
对比文件2还公开了当渣口出现凝渣时采用增加下行合成气的流量来提高排渣口熔渣温度的技术手段,即通过不断增加下行气量,增加此处热流量,缓慢提高出渣口的温度,慢慢熔掉多余的固渣;对比文件2中是依靠温度的检测手段来确定是否凝渣堆积在出渣口,但是本领域公知的是当渣口出现凝渣时,其压力差必定会发生变化,因而采用测量渣口压差的方式是检测渣口是否淤积的常规技术手段,因此当检测到渣口压差增大时,通过增大下行气流量的方式,直至渣口压差回到正常范围,是容易想到的。
对于区别技术特征(2),对比文件3公开了以下内容(参见第1节及图1):研磨干燥加压后的合格干煤粉与高压氧气和少量蒸汽混合气通过烧嘴通道并流进入气化炉炉膛,在炉内约4.0MPa和1600℃条件下迅速燃烧和气化,最终形成以有效气CO和H2为主、夹带部分熔融飞灰的高温粗合成气从顶部离开炉膛,在炉膛上部与返回的209℃低温干合成气(相当于权利要求1中的冷却物质)汇合,使高温合成气被迅速激冷至900℃左右,促使夹带的熔融飞灰迅速冷却固化成不黏的固体颗粒,使其不黏附在设备和管道内壁上,以确保设备安全和装置的正常运行。激冷后的合成气通过激冷管、输气管和合成气冷却器等管段的废热锅炉移走热量,冷却至340℃左右离开气化炉,再经干法除尘和湿法洗涤后送入下游装置进一步净化(相当于权利要求1中的除去粗合成气中飞灰后,较为洁净的低温粗合成气送往后续流程),用以生成合成氨、甲醇等产品。可见该特征在对比文件3中所起的作用与其在本申请中的作用相同,都是将高温粗合成气及其夹带的飞灰进行降温,使飞灰失去粘性,确保设备的安全和装置的正常运行;在对比文件3的技术启示下,本领域的技术人员有动机且能够调整得到:将上行的部分高温粗合成气及高温飞灰经冷却后进入上部的降温输气段,此时主要是初步降低高温粗合成气及飞灰的温度,使得飞灰温度降到熔点以下失去粘性,进一步降温后的粗合成气及飞灰继续上行经过急冷后进入上部冷却净化段,经过冷却净化后,除去粗合成气中的飞灰,较为洁净的低温粗合成气送往后续流程。公知证据1中公开了(参见第214页):气化粗煤气中带水带灰严重,可以在气化装置洗涤塔后、变换单元废锅炉前设置分离器(带旋风分离器和水喷淋),有的装置在变换炉前设置预变换炉作为过滤器。可见采用水浴、塔板分离、旋风分离的方式进行冷却净化是本领域常见的冷却净化工艺。
由此可见,在对比文件2的基础上,结合对比文件3和本领域的常规技术手段,从而得出该权利要求所要求保护的技术方案,对于本领域的技术人员而言是显而易见的,因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2-5对其引用的权利要求进行了进一步的限定。
为了使得气化反应完全或者增加单炉的容量,将含碳物质与含氧气化剂通过多个烧嘴喷入装置气化反应段是本领域的常规技术手段;
对比文件3中已经公开了:在炉内约4.0MPa和1600℃条件下迅速燃烧和气化;
对比文件2中公开了下行气排出并不会影响整体的气化效率,因此本领域技术人员根据实际的情况,选择合适的上行气量和下行气量的配比是常规的技术手段;
对比文件3中公开了上行气需要冷却防止飞灰粘附,因此将温度保证在灰的软化温度之下是容易想到的,因此本领域技术人员容易选择降温输气段的温度。
因此在引用的权利要求不具有创造性的情况下,该从属权利要求也不具有专利法第22条第3款规定的创造性。
3、权利要求6要求保护一种含碳物质干粉气化装置。对比文件2公开了一种粉煤气化装置,并具体公开了以下技术特征(说明书第2栏第2段-第14栏最后1段,附图4-7):“将粉煤在含氧气体和蒸汽存在下喷射并供给气化器进行气化,生成粗合成气以及熔渣(气化反应的部分相当于权利要求6中的气化反应段,其设置在装置的中下部)。高温粗合成气及高温飞灰上行。当气化炉炉渣排出口出现凝渣现象时,提高炉渣温度可以采用以下手段:首先减少炉内蒸汽的供给量(提高气化温度,进而提高出渣口温度);当采用上述措施后还是不能维持渣口的顺利排渣时(即渣口还是有凝渣现象时),采用以下方式的其中一种进行结合:b,增加下行气化气体的流量(增加出渣口热量供应);c,点燃设置在炉渣口附件的燃烧器(增加出渣口热量供应)”。对比文件2中还公开了(参见图4):位于装置下部的容纳急冷水6的部分(相当于权利要求6中的下部冷却净化段,其设在装置的中下部,入口与气化反应段的下出口相连),在该部分中必然能够冷却、初步净化气化反应段排出的下行高温粗合成气,同时经过降温除灰的粗合成气通过出气口14排出系统送入后续流程,而经过急冷水6淬冷的灰渣经出渣口排出(相当于权利要求6中的渣池、粗渣出口和合成气出口)。
权利要求6要求保护的技术方案和对比文件2公开的技术方案相比,区别技术特征是:权利要求6中限定了气化反应段、上部冷却净化段以及下部冷却净化段的具体连接和设置。
针对该区别技术特征,气化反应段周向布置多个烧嘴用于进料,以使得气化反应完全或者增加单炉的容量,这是本领域技术人员的常规技术手段;
对比文件3公开的内容参见权利要求1中有关创造性的评述部分,在对比文件3的技术启示下,本领域的技术人员有动机且能够调整得到:将上行的部分高温粗合成气及高温飞灰进入降温输气段(即降温输气段设置在装置中上部,入口与气化反应段的上出口相连),进一步降温后的粗合成气及飞灰继续上行经过急冷后进入上部冷却净化段(即上部冷却净化段设置在装置的上部,入口与降温输气段的上出口相连),经过冷却净化后,除去粗合成气中的飞灰,较为洁净的低温粗合成气送往后续流程。而具体包括了急冷装置、灰水池及合成气出口的上部冷却净化段是本领域的常规结构。对比文件3中还公开了:在炉膛上部与返回的209℃低温干合成气汇合,使得高温合成气被迅速激冷至900℃左右,因此在降温输气段的入口和气化反应段的上出口的连接处设置一个初步降温装置,向粗合成气内喷入适量的冷却物质也是容易想到的;
在下部冷却净化段中为了实现快速的冷却,加设急冷装置也是本领域技术人员的常规技术手段。
由此可见,在对比文件2的基础上,结合对比文件3和本领域的常规技术手段,从而得出该权利要求所要求保护的技术方案,对于本领域的技术人员而言是显而易见的,该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求7-9对其引用的权利要求进行了进一步的限定。
气化炉中周向均布多个烧嘴且布置多层均是本领域的常规技术手段。而且,烧嘴设置层数以及同层/不同层反应物喷出口后形成对冲或旋切效果的设置方式是本领域技术人员根据具体气化炉结构可以调整得到的。
为了便于控制降温输气段内的温度,使其在飞灰软化温度之下,本领域技术人员易于想到在降温输气段内设置测温装置。
因此在引用的权利要求不具有创造性的情况下,该从属权利要求也不具有专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)关于复审请求人的意见
对于复审请求人在答复复审通知书时所陈述的意见,合议组认为:
针对(1),首先,权利要求1中限定的是部分粗合成气及大部分灰渣下行冷却净化,经过降温除灰的粗合成气送往后续流程;而对比文件2中的下行气在向下流动的过程中必然会经过一定程度上的降温和除灰;
其次,对比文件2中的炉内设置有激冷水池,相当于炉内也设置有冷却部分;对比文件2中公开了设置水池,气化反应部分下行的部分粗合成气必然会接触该部分激冷水,达到降温除灰的效果;对比文件2中公开了在炉外还设置冷却器,是为了进一步加强冷却的效果,并不能说明炉内不设置冷却区,因此对比文件2也是一种炉内冷却除尘装置;
对比文件3中公开了(参见第42页左栏第1段):激冷后的合成气通过激冷段、输气段和合成气冷却器等管段的废热锅炉移走热量,冷却至340℃左右离开气化炉,可见对比文件3中实质上公开了粗合成气降温冷却后再离开气化炉的技术方案;同时对比文件3和公知证据1中已经给出了由于粗合成气带水带灰严重,需要将其进行一系列处理的技术启示,基于此将其设置在一个装置中,即设置在气化炉的上部,是本领域技术人员容易想到的;
针对(2),对比文件2中已经明确公开了装置的下部也设置有合成气出口,同时还公开了为了防止炉渣堵塞,可以采用的方式有增加下行气排放量的方式;并且对比文件2中明确公开了采用部分上行气和部分下行气一起排出的方式并不会影响气化炉整体的气化效率,基于此,本领域技术人员为了避免堵塞,有动机选择同时进行下行抽气的方式;具体理由参见权利要求1的评述;
针对(3),对比文件3中明确公开了气化炉炉膛顶部设置有激冷段,并且在炉膛上部与返回的低温干合成气汇合,使高温合成气被迅速激冷,激冷以后的合成气通过激冷管,输气管以及合成气冷却器等再离开气化炉;可见该返回的低温干合成气即是一种冷却介质;同时对比文件3中也公开需要对高温粗合成气进行降温输气,而将该降温输气段设置在气化炉内,是本领域技术人员容易想到的,其所达到的技术效果是可预期的。
综上,复审请求人的意见陈述不具有说服力。
基于以上事实和理由,合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年5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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