脉冲流反应-无效决定


发明创造名称:脉冲流反应
外观设计名称:
决定号:41351
决定日:2019-08-09
委内编号:4W108728
优先权日:2002-08-19
申请(专利)号:03813341.5
申请日:2003-08-11
复审请求人:
无效请求人:洛阳智达石化工程有限公司
授权公告日:2010-01-20
审定公告日:
专利权人:催化蒸馏技术公司
主审员:胡杨
合议组组长:侯曜
参审员:刘婷婷
国际分类号:C07C2/62
外观设计分类号:
法律依据:专利法第26条第3款,专利法第22条第3款
决定要点
:所属技术领域的技术人员能够实现,是指所属技术领域的技术人员按照说明书记载的内容,就能够实现该发明或者实用新型的技术方案,解决其技术问题,并且产生预期的技术效果,如果现有技术没有证据表明根据说明书记载的内容无法实现其技术方案,则不能认为说明书公开不充分。
全文:
本专利的专利号为03813341.5,优先权日为2002年08月19日,申请日为2003年08月11日,授权公告日为2010年01月20日。本专利授权公告时的权利要求书如下:
“1. 一种在硫酸烷基化过程中生产烷基化物的方法,包括在以恒定速率进料的液体硫酸及包括具有反应区的垂直反应器与置于所述反应区中的分散混合器组合体的内部静态混合体系存在的情况下,将由烯烃、烯烃前体或其混合物及异烷烃组成的烃组分以至少部分气态方式进料至下流式反应器,其中增加所述烯烃、烯烃前体或混合物的进料速度,直至获得足以诱导出脉冲流的压降。
2. 根据权利要求1的方法,其中所述分散混合器包含带有复丝组件的金属丝网,或与复丝组件交织的金属膨胀网,所述复丝选自惰性聚合物,催化聚合物,催化金属或其混合物。
3. 根据权利要求2的方法,其中对液体和蒸气速率进行调节,以产生跨越所述反应器至少为每英尺填料0.06磅/平方英寸的压降。
4. 根据权利要求1的方法,其中所述内部静态混合体系包括含有空隙空间大于50体积%的接触性结构的填料。
5. 根据权利要求4的方法,其中所述的空隙空间高达开放空间的大约99体积%。
6. 根据权利要求4的方法,其中所述的接触性结构由惰性材料构成。
7. 根据权利要求4的方法,其中所述的接触性结构由催化性材料构成。
8. 根据权利要求2的方法,其中所述反应器填充有含有不锈钢丝与聚丙烯交织的金属丝网材料。
9. 根据权利要求1的方法,其中跨越所述反应器的压降为至少每英尺填料0.06磅/平方英寸。
10. 根据权利要求9的方法,其中跨越所述反应器的总压降高达4psia。”
本次无效宣告请求之前维持有效的权利要求为授权公告时的权利要求第1-10项。
请求人于2019年04月09日向国家知识产权局提出了无效宣告请求,其理由是权利要求1-10不具备创造性不符合专利法第22条第3款的规定,请求宣告本专利权利要求1-10全部无效,同时提交了如下证据:
证据1:CN1O33752A,公开日期为1989年07月12日;
证据2:GB960956A及其中译文,公开日期为1964年06月17日;
证据3:Nonsteady operation of trickle-bed reactors:Hydrodynamics,mass and heat transfer,Boelhouwer,J.G.,Technische Universiteit Eindhoven及其中译文,公开日期为2001年01月01日(复印件)。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年04月19日受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及证据副本转给了专利权人,同时成立合议组对本案进行审查。
请求人于2019年05月08日提交了意见陈述书,认为权利要求1-10不具备创造性,并且本专利说明书公开不充分,不符合专利法第26条第3款的规定,并且补充提交了如下证据(编号续前):
证据4:US2260945及其中译文,公开日期为1941年10月28日;
证据5:US3431079及其中译文,公开日期为1969年03月04日;
证据6:EPO987237A2及其中译文,公开日期为2000年03月22日;
证据7:Flow pattern and pressure drop in gas-liquid cocurrent downflow through packed beds及其中译文,公开日期为1995年(复印件);
证据8:CN1659ll8A,优先权日为2002年08月15日,申请日为2003年06月12日,公开日期为2005年08月24日。
公知常识证据1:《化工过程开发》,于遵宏等编著,华东理工大学出版社,1997年06月第1次印刷,封面页,版权页,第242-243页(复印件)。
公知常识证据2:《化学工程师手册》,袁一主编,机械工业出版社,2001年1月第1版第2次印刷,封面页,版权页,第499和581-590页(复印件)。
国家知识产权局本案合议组于2019年05月14日将请求人提交的上述意见陈述书及其附件的副本转送给专利权人。
国家知识产权局本案合议组于2019年07月05日向双方当事人发出了口头审理通知书,定于2019年07月23日举行口头审理。
口头审理如期举行,双方当事人均委托代理人出席了本次口头审理。在口头审理过程中,合议组记录了如下事实:
(1)请求人当庭出示证据3、7和公知常识证据1和2的文献复制证明,并提交公知常识证据3(编号续前):《精细有机合成》,王建新主编,中国轻工业出版社,2000年06月第1版,封面页、扉页、版权页、目录页、封底页、第127-129页。
专利权人认可证据1-8以及公知常识证据1-3的真实性,除认为证据4译文第3页“孔板”应当翻译为“孔位置”之外,认可其他证据的中文译文准确性,请求人对于专利权人的译文更正不认可,合议组告知双方当事人将在决定中对此进行评述。
(2)请求人确定,关于公开不充分的无效理由,使用本专利授权公告文本的说明书以及证据8;关于创造性的无效理由,证据结合方式为:对于权利要求1使用证据1结合公知常识/证据2和公知常识/证据4和公知常识,证据3结合证据2/证据4/(证据3和证据5)再进一步结合公知常识,证据4结合公知常识或证据4结合证据1/证据3/证据7再进一步结合公知常识,证据6结合证据3和公知常识;权利要求2的附加技术特征使用证据1/证据2/证据3/证据7/公知常识,对于权利要求3和9-10的附加技术特征使用证据7/公知常识,对于权利要求4-5的附加技术特征使用证据3/公知常识,对于权利要求6-7的附加技术特征使用证据1/证据2/证据3/证据7/公知常识,对于权利要求8的附加技术特征使用公知常识。
(3)请求人认为,本专利中所述“反应区中的分散混合器组合体的内部静态混合体系”是一个自定义概念,只要存在填料能够实现静态混合的任意反应器的反应区都公开了上述技术特征。专利权人认为混合器是化工领域的专用名词,本专利中作为反应设备使用。
至此,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.审查基础
本决定针对的文本为授权公告文本。
2.证据认定
证据1和证据8为中国专利文献,证据3和证据5-7为外国专利文献,证据4为外文期刊,公知常识证据1-3为中文专业书籍节选,专利权人认可上述证据的真实性,经核实,合议组亦认可上述证据的真实性。鉴于证据1-7以及公知常识证据1-3的公开时间均在本专利的优先权日之前,可以作为本专利的现有技术使用。
关于证据4译文第3页“孔板”翻译是否正确,经查,所在词汇原文为“ The mixer may be any suitable mechanical means for agltating or effecting contact between the oil and acid, such as mechanical mixers, orifice places, and the like”,请求人陈述其翻译使用的是《有道词典》。经合议组核实,《有道辞典》对于“orifice places”的翻译确实为“孔板”,此外,联系上下文,此处完整译文为“混合器可以是用于搅拌或实现油和酸之间接触的任何合适的机械装置,例如机械混合器、孔板等”,因此可以确定“orifice places”为机械装置“混合器”的一种示例,专利权人将其直译为“孔位置”并不准确,合议组认可请求人的译文。综上,合议组认可请求人提交的证据的中文译文准确性。
3.关于专利法第26条第3款
专利法第26条第3款规定,说明书应当对发明或者实用新型作出清楚、完整的说明,以所属技术领域的技术人员能够实现为准。
所属技术领域的技术人员能够实现,是指所属技术领域的技术人员按照说明书记载的内容,就能够实现该发明或者实用新型的技术方案,解决其技术问题,并且产生预期的技术效果,如果现有技术没有证据表明根据说明书记载的内容无法实现其技术方案,则不能认为说明书公开不充分。
请求人认为,本专利说明书中缺少关于“液体硫酸的恒定进料,增加烯烃、烯烃前体或混合的进料速度”的具体范围的技术手段,实施例5-6中记载的是再循环速率不是酸的进料速率,且对于权利要求所述烯烃、烯烃前体或混合物增加的速度没有记载。证据8说明书第10页发明详述部分至第31页实施例8,与本专利说明书第14页倒数第2段至第32页实施例8,二者的内容基本完全相同,特别是证据8的实施例1-8与本专利的实施例1-8完全相同;但是证据8全文均未出现脉冲流,由此证明本专利的“脉冲流”的记载仅仅是一种臆测,此时必然需要进行试验验证,而本专利中并未进行任何的试验验证。因此,本专利说明书缺乏相应的技术手段、缺乏相应的实验数据,并未解决其所要解决的技术问题,不符合专利法第26条第3款的规定,进而权利要求1-10也不符合专利法第26条第3款的规定。
专利权人认为,本专利说明书第19页记载了实施例中用于C4烷基化的典型操作条件,其中公开了烯烃进料速度,以及酸相再循环速率,酸作为催化剂消耗较少,酸的再循环速率就等于进料速率,烯烃进料速度是一个范围,可以在该范围内增加。证据8提供的是一种无需机械搅拌装置即可获得高度接触的有效烷基化方法,其不关注脉冲流的形成,但不能说明其不能实现脉冲流。
经查,本专利公开“对于滴流床反应器的脉冲流态已有研究。通常,滴流床反应器是指以滴流式或气体连续型态操作的固体微粒填充床下流式反应器。通常采用一种称为Baker曲线的水力图,以指示获得给定水力形势(即滴流、脉冲、气泡流)所需的质量通量......混合相反应器中的脉冲流动被定义为一种水力区域,该区域内材料的液体连续弹状波沿反应器向下移动。在每一个波之间是认为具有气体连续性的流动区域。脉冲是较之脉冲或波前后的材料具有更高总密度的材料的离散带。通过改变该水力区域内的整体液体及蒸汽质量通量,可对沿反应器向下脉冲流动的频率进行操作。更高的总质量通量可获得更高频率的脉冲,更低的质量通量获得更低频率的脉冲......Fukushima,S和Kusaka,K.,J.of Chem.Eng.Japan 10,p.468(1977)提供了方程式1和2,所述方程式1和2证明了进入脉冲流态时传质的增加”(参见说明书第1页第2段至第2页第2段)。“本发明的优点是提供了可在脉冲流区域中有效操作的多相并流反应器体系……包括在以恒定速率进料的液体硫酸及包括具有反应区的垂直反应器与置于所述反应区中的分散混合器组合体的内部静态混合体系存在的情况下,将由烯烃、烯烃前体或其混合物及异烷烃组成的烃组分以至少部分气态方式进料至下流式反应器,其中增加所述烯烃、烯烃前体或混合物的进料速度,直至获得足以诱导出脉冲流的压降……在气体和液体的高流动速率下可得到脉冲流……脉冲的诱导方法可以是:增加气体速率同时维持液体速率,直到达到足以诱导脉冲流动的压降。进一步地,通过采用不同粘度的第二种液体,可抑制脉冲同时维持混合特性。这种抑制减少了催化剂上的磨损和破裂,并且还可维持更平均的流动速率”(参见说明书第3页第4段至第6页第4段)。“图2以图形描述了流动速率对压降的影响……调节流速和蒸汽化程度可控制反应器两端的压降,例如所述反应器两端总压降在0-4psia之间”(参见说明书第10页第4段至第15页第2段)。“烷基化开始后,烃反应物和不具有反应活性的烃(例如正丁烷)与酸性催化剂紧密接触。反应是放热的。调节压力及反应物的质量,以保持系统组分处于沸点处但部分处于液相,从而系统组分以混合的气/液相向下流穿反应器并通过线路18流出进入滗析器30”(参见说明书第17页第4段)。说明书第19页公开实施例中用于C4烷基化的典型操作条件(参见说明书第19-20页):
原料烯烃 C4’s
烯烃进料速度-lbs/hr 0.25-.50
烷基化物出料速度- lbs/hr 0.50-1.2
Rxn出料温度-F 50-60
Rxn Pslg出料 6-16
DP-Psi 0.5-3.0
再循环速率
酸相-L/min 0.3-1
HC相-L/min 1-3
HC再循环中iC4的重 75-45 量%
废酸中H2SO4的重量 83-89 %
新鲜酸的加入-lbs/gal 0.3-0.5
alky
填料类型 1或2-见如下注释
填料英尺高度 10-15
填料密度lbs/ft3 5-14
实施例5公开再循环酸相速率为1.0L/min,实施例6公开再循环酸相速率iB、DiB和TiB分别是0.8 L/min 、0.5 L/min 和1.0 L/min(参见说明书第26-27页)。
证据8公开“本申请通过提供烷基化的有效方法,新型烯烃进料以及在液体催化剂和液体反应物之间获得高度的接触而无需机械搅拌的装置,由此消除轴密封,减少成本和改善酸产物分离,从而在涉及烷基化,尤其是石油精炼石蜡烷基化的技术方面呈现出显著的进展”(参见证据8说明书第2页第2段)。如请求人所称,证据8说明书第10页发明详述部分至第31页实施例8,与本专利说明书第14页倒数第2段至第32页实施例8,二者的内容基本完全相同,但均未提及“脉冲流”。
对此,合议组认为:(1)如本专利说明书所描述的,反应器中实现脉冲流态是现有技术已知的,本专利目的是提供一种可在脉冲流区域中有效操作的多相反应体系,其采用增加气体速率同时维持液体速率方式诱导脉冲流动的压降。本发明方法的关键在于控制体系中气相和液相流速,使之达到一定的总压降即可引发脉冲流,进而实现说明书所述的效果。本专利说明书第19页公开实施例的典型操作,硫酸(即液相)作为催化剂为连续循环进料的操作方式,因此再循环酸相进料的速率即可认为是硫酸的进料速率,实施例5-6也给出了具体示例;同时该典型操作条件中公开了烯烃(即气相)进料速度为0.25-0.5lbs/hr,本领域技术人员可以根据说明书的描述在上述烯烃进料速度的范围内增加烯烃的进料速度以实现诱导出脉冲流的压降,从而实现在所述反应区内以脉冲流态进行烷基化反应。
(2)关于证据8:首先证据8不是现有技术,不能用于证明现有技术的技术水平。其次,证据8公开的内容中虽然未提及脉冲流,但其发明目的在于提供一种新型烯烃进料以及在液体催化剂和液体反应物之间获得高度的接触而无需机械搅拌装置的烷基化的有效方法,其未关注反应区内是以何种流态方式进行反应,本领域技术人员根据证据8不能确定其反应区内必然不存在脉冲流态。因此,证据8不能作为反例证明本专利的反应区内无法实现脉冲流。
请求人主张的本专利说明书和权利要求1-10不符合专利法第26条第3款规定的理由不能成立。
4.关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定,创造性是指同申请日以前已有的技术相比,该发明有突出的实质性特点和显著的进步, 该实用新型有实质性特点和进步。
如果一项权利要求的技术方案和最接近的现有技术相比存在多个区别特征;并且现有技术没有给出任何将该多个区别特征组合应用到最接近的现有技术以获得权利要求的技术方案的启示,那么应当认为该权利要求的技术方案具备创造性。
以下为简化表述,将权利要求1划分为如下技术特征“主题名称:一种在硫酸烷基化过程中生产烷基化物的方法;
特征1:包括具有反应区的垂直反应器与置于所述反应区中的分散混合器组合体的内部静态混合体系;
特征2:以恒定速率进料的液体硫酸;
特征3:将由烯烃、烯烃前体或其混合物及异烷烃组成的烃组分以至少部分气态方式进料至下流式反应器;
特征4:其中增加所述烯烃、烯烃前体或混合物的进料速度;
特征5:直至获得足以诱导出脉冲流的压降”。
其中特征1涉及本专利方法使用的反应器,特征2-5涉及本专利方法如何诱导出脉冲流。
请求人认为,本专利中所述“反应区中的分散混合器组合体的内部静态混合体系”是一个自定义概念,本专利权利要求2-8和说明书对于“分散混合器”的定义仅仅限定了其中的填料,因此只要存在填料能够实现静态混合的任意反应器的反应区都公开了上述技术特征。证据1作为最接近现有技术时,本专利权利要求1与证据1的区别在于,证据1没有公开主题名称和特征2、4和5,技术启示使用证据2、证据4和/或公知常识,证据2隐含公开特征2,证据4对主题名称给出了技术启示。证据3作为最接近的现有技术时,没有公开权利要求1的主题名称和特征2、3和4,技术启示使用证据2、证据4、证据5和公知常识,证据2、4给出的技术启示同上,证据5给出获得特征3的技术启示。证据4作为最接近现有技术时,没有公开特征2、4和5,技术启示部分使用证据1、证据3、证据7和/或公知常识,证据1、3给出的技术启示同上,证据7给出获得特征4、5的技术启示。证据6作为最接近现有技术时,没有公开主题名称和特征2-5,技术启示使用证据3和公知常识。公知常识证据1教导气液反应烷基化是本领域公知的,公知常识证据2教导在化工领域滴流床反应中脉冲流反应是公知的,公知常识证据3教导烷基化反应中使用脉冲反应。
专利权人认为,混合器是化工领域的专用名词,本专利中的“分散混合器”作为反应设备使用属于化工领域“静态混合器”并非自定义设备,请求人提供的证据均未公开本专利权利要求1的特征1。
双方争议的焦点在于,权利要求1中“所述反应区中的分散混合器组合体的内部静态混合体系”是否为本专利自定义的概念,其中“分散混合器组合体的内部静态混合体系”是否属于本领域已知的“静态混合器”的范畴。
经查,本专利说明书对于上述技术特征的描述如下,“本发明提供一种在硫酸烷基化过程中生产烷基化物的方法,包括在以恒定速率进料的液体硫酸及包括具有反应区的垂直反应器与置于所述反应区中的分散混合器组合体的内部静态混合体系存在的情况下,将由烯烃、烯烃前体或其混合物及异烷烃组成的烃组分以至少部分气态方式进料至下流式反应器……所述分散混合器包含带有复丝组件的金属丝网,或与复丝组件交 织的金属膨胀网,所述复丝选自惰性聚合物,催化聚合物,催化金属或其混合物……所述内部静态混合体系包括含有空隙空间大于50体积%的接触性结构的填料……所述的接触性结构由惰性材料构成。所述的接触性结构由催化性材料构成”(参见说明书第4页第2-8段)。“所述内部静态混合体系包括具有反应区的垂直反应器与置于所属反应区中的分散混合器的组合体,脉冲流特别地用于实施采用酸催化剂的石蜡烷基化。优选的分散混合器包含金属丝网及复丝组件,或与复丝组件缠绕的金属膨胀网,所述复丝选自惰性聚合物,催化性聚合物,催化金属或其混合物。线网提供了系统的结构性集成,以及反应器内所需的粒间孔隙,以用于蒸气和液体穿过体系的运动。分散混合器可由共织线的薄片、捆束或捆包,及复丝组件构成。体系还可在构架内含有共织线和复丝。反应区域可包含整个塔,或其一部分……优选的分散混合器含有某种类型的常规液-液聚结器,所述聚结器可有效用于聚结蒸气化的液体……其他合适的分散混合器公开于美国专利5,730,843,此处全部引入该专利,所述专利公开了具有硬质构架的结构,由两个基本垂直的空间上分开的复制网格制成,且由多个基本水平的硬质膜维持硬质,多个基本水平的丝网管安装至网格,以形成管间的多个流体通道,所述管是空的,或含有催化性或非催化性材料;以及美国专利6,000,665, 此处全部引入该专利,所述专利公开了含有多个丝网薄片的接触性结构,所述丝网薄片形成intc V形波纹,V字形之间带有平面,所述多个薄片尺寸基本均一,带有朝向为相同方向的尖峰,且基本对齐,所述薄片为多个正常朝向的硬质膜所分开,并且所述硬质膜位于所述V 形波纹上。”(参见说明书第8页第1段至第10页第2段)。“烷基化的一个实施方案如图4所示……所示反应器10含有分散筛孔40”(参见说明书第17页第1-2段)。
合议组认为,结合说明书的内容可知,本专利将“分散混合器组合体的内部静态混合体系”作为反应区。首先,“混合器”是化工领域中将不同物质混合在一起的常用设备,“静态混合器”是指内部没有运动部件,主要运用流体流动和内部单元实现静态混合的化工设备。本专利说明书所述“分散混合器组合体的内部静态混合体系”首先是“混合器”,其次其内部为“静态混合体系”,其并未脱离本领域已知的“静态混合器”的定义范畴,说明书对于“分散混合器”包含的复丝组件的描述仅仅是对“分散混合器”内部优选的构件进行进一步限定,并未将“分散混合器”定义为不同于本领域“静态混合器”的其它设备。其次,本专利列举了如“美国专利5,730,843”和“美国专利6,000,665”中所述的“分散混合器”可以用于本专利,以及实施例中的反应器10含有分散筛孔,进一步说明所述反应区应当由本领域已知的“静态混合器”组合体的内部区域构成,并非请求人所述“只要存在填料能够实现静态混合的任意反应器的反应区”均为本专利所述反应区。
4.1关于证据1作为最接近现有技术
经查,证据1公开,“本发明提供一种在固定床反应器中,于基本等温的条件下使二种或二种以上反应物进行放热反应的方法,其特征在于反应混合物中含有至少一种沸点比存在的其他化合物低的化合物,该化合物的量至少在其汽化过程中足够消耗上述放热反应所产生的热,而且上述反应器是在反应混合物的沸压下,在提供液相和气相向下顺流的条件下操作的,其中的气相主要含有汽化的上述至少一种具有最低沸点的化合物。在Journal of American Institute of Chemical Engineers,Vol.24,No.6,P.1087-11404,(1978年11月)中有这样的叙述:可以在固定床反应器中出现的流动状态(液相和气相向下顺流,即在本发明方法中使用的反应器中)的性质主要取决于两相的流动速率。这种可以出现的两相流动状态的实例包括滴流,泡沫流和脉冲流。本发明方法的原理可以描述如下。通过重力自流过程,将如前所述的反应混合物加到上述基本垂直放置的固定床反应器中。将反应器内压力调节到相当于反应器内反应混合物的沸压值。当反应混合物与催化剂接触时,反应开始,由于反应器内的压力为上述反应混合物的沸腾压力,反应中产生的热会使反应混合物中的最低沸点组分汽化,而不会使温度升高……可成功地应用本发明第一个工艺过程的是前面所述的烷基化芳族化合物的制备,其中使烯烃与芳族化合物进行反应(该芳族化合物的沸点比上述烯烃的低),而且其中的固定床反应器含有金属硅酸盐催化剂”(参见证据1第7页第3段-第8页倒数第2段)。
可见,证据1为芳族化合物的烷基化方法,其使用固定床反应器,催化剂采用金属硅酸盐。本专利权利要求1与证据1相比区别在于,两者涉及的反应不同、原料不同,使用的反应器和反应区不同,采用的催化剂不同,其也不涉及烯烃以哪种状态进料以及如何诱导出脉冲流的压降,因此权利要求1的主题名称和5个技术特征均没有被证据1公开。
证据2公开一种在酸性催化剂环境下使用烯烃对异链烷烃或芳香族烃进行烷基化的工艺,烷基化工艺是指将异丁烷和烯烃原料注入一个由液态酸性催化剂存在的反应区,酸性物质和烃中非常激烈的搅动下充分混合,形成一种连续相酸性物质的乳状液,催化剂可以使用硫酸,催化剂的浓度最佳取值范围在85%-100%之间的硫酸,最好的做法是首先加入浓度在96%到100%之间的硫酸,直至其可滴定酸度下降到一个特定值,比如85%到90%之间(参见证据2译文第1页第1段和第4段,第2页第8段)。
证据4公开在催化剂存在下使异链烷烃与烯烃反应。参照附图,通过管线1并由泵2通过管线3将不饱和气态烃馏分,例如C4馏分或含有大量或主要在C4烃的裂化气馏分加入到混合器4中,异链烷烃,例如异丁烷,通过管线5,由泵6通过管线7加入混合器4中,通过管线10引入混合器可以是用于搅拌或实现油和酸之间接触的任何合适的机械装置,例如机械混合器、孔板等。在混合器4中,意图使酸和烃反应以在烯烃和异链烷烃之间产生连接以实现烷基化反应(参见证据4译文第3页左栏第1段和附图)。
公知常识证据1公开化工研究者遇到气液反应时,可以参考的更适合开发对象的反应器,包括喷雾塔、填料塔、板式塔、鼓泡搅拌釜、鼓泡塔(参见公知常识证据1第242页最后1段和第243页表4-12)。
公知常识证据2公开气液固三相催化反应器的类型和性能比较,其中滴流床在操作时径向传热效率较差,也存在催化剂颗粒内扩散效应较大的缺点,在滴流床反应器中,随着气体与液体的流速、催化剂品种与粒度、液体物理性质等各种因素的不同,气、液会出现不同的流动现象,形成滴流区、脉冲流区、喷雾流区与鼓泡流区,石油化工生产中采用较高的气速,操作可能进入脉冲流区。在滴流床中床层压力降不仅影响反应系统的能耗,而且还与相间的传质系数计算值有关,是一个重要的设计参数,填料包括马鞍形、拉西环、玻璃球等(参见公知常识证据2第581页右栏第4段,第582页左栏第6-7段和最后1段,第584页左栏倒数第4段和倒数第2段)。
公知常识证据3公开烷基化反应器可以采用锅式串联,也可以采用脉冲筛板塔(参见公知常识证据3第128页倒数第2段)。
合议组认为,证据2所述加入硫酸直至其可滴定酸度下降到一个特定值,其仅说明加入硫酸的量为恒定值以保证其酸度恒定,但其对硫酸是否为恒定速率进料并未限定;公知常识证据1公开气液反应的常用反应器,证据4和公知常识证据3公开烷基化反应器可以采用孔板或脉冲筛板塔,公知常识证据2教导滴流床反应区可以存在脉冲流,但上述证据并未涉及如何调节反应物和催化剂进料以诱导出脉冲流。综上,证据1-2和4以及公知常识证据1-3均未涉及在“分散混合器组合体的内部静态混合体系”形成的反应区进行烯烃烷基化反应(即特征1涉及反应器和反应区),更没有关注到将液体硫酸以恒定速率进料,以及增加至少部分以气态存在的烯烃、烯烃前体或混合物的进料速度,从而诱导出脉冲流的压降(即特征2-5的组合涉及脉冲流的诱导)。权利要求1的技术方案并非由上述证据简单拼凑即可获得的,权利要求1相对于证据1结合公知常识,证据1结合证据2和公知常识以及证据1结合证据4和公知常识不具备创造性的无效理由,不成立。
4.2关于证据3、4或6作为最接近现有技术
经查,证据3公开,滴流床反应器一般用于石油化工的生产过程,滴流床中的流动状态分别为滴流、脉冲流、雾状流和泡状流,在气体和液体流动速度适中时,可以进入脉冲流状态,脉冲流是一种独特的流动状态,在气体和液体流动速度超出滴流的流动速度时,就会出现脉冲流,脉冲具有颗粒-气体质量传递速度较高的特点,脉冲流的活跃特性可提高反应器性能,相对于滴流,脉冲流的轴向分散现象也更少。在气体和液体流动速度更高时,可获得脉冲流,脉冲的特点是热质传递速度很高。脉冲的特征完全取决于表面气体流动速度,液体流动速度对脉冲和底液滞留量、流速和持续时间不产生影响(参见证据3译文第6页、第8页、第24页第2段、第36页第2段)。
证据4公开的内容如上所述。
证据6公开烯属烷基化剂烷基化链烷烃和/或芳烃原料的方法,使用特定接触材料的固定床反应器,全氟化烷基磺酸催化剂,图1的反应器中通过插入板4和板6,将具有颗粒接触材料的床2细分为许多小的细长部分(参见证据6摘要,说明书第2段,权利要求1,图1-2)。
合议组认为,证据3、4和6仅公开了本专利权利要求1的主题名称,尽管证据4公开了孔板混合器,但是其没有公开“垂直反应器”,因此特征1均未被上述证据公开,且特征2-5的组合也没有被上述证据公开。
经查,证据5公开参考附图,可烷基化的烃,例如丙烯或丁烯和烷基化化合物,例如异丁烷,以核实的比例混合,作为新鲜进料经管道6进入反应管道7,氢氟酸催化剂通过管道8进入管道7,当酸催化剂和烃反应物接触时,烯烃和异链烷烃之间发生反应,形成高辛烷值的高分子量物质,烷基化催化剂如硫酸,氢氟酸等,反应的进料烃和酸以大约酸水平进入容器9,位于容器9中的挡板20将入口烃-酸混合物引导到酸相中并用于减少由进料产生的湍流并保持静止区,以获得烃-酸相分离(参见证据5译文第2栏第1-3段和附图)。
证据7公开中化学工程实践中气液接触通常在填充床中进行,流动相的流动以向下流动或在床的底部流动以向上流动,流动模式可以是高气体流速和高液体流速下的雾状流和分散气泡流,以及中等高速气体和高速液体下的脉冲流,建议的流动模式分向下流动的气液并流流经填充床进入滴流(两相连续),脉冲流(两相不连续),雾状流(气相是连续的,液相是不连续的),以及分散气泡流(气相是连续的,液相是不连续的)。高相互作用机制包括脉冲流、雾状流和分散气泡流,早期的研究没有同时考虑各相的流动模式,同时将压降与系统变量联系起来(参见证据7译文第15页右栏,第16页左栏最后1段,第18页左栏最后1段和右栏)。
证据3涉及滴流床反应器可以存在脉冲流,以及脉冲流的优点,证据5涉及烯烃烷基化反应,可以使用硫酸催化剂,证据7涉及填充床的流动模式,可以包括脉冲流。但上述证据均为教导烯烃烷基化反应在特征1所述的反应器和反应区中进行反应,以及在特征2-5的组合下诱导出脉冲流。
请求人主张分别以证据3、4、6为最接近的现有技术评述权利要求1不具备创造性的理由不能成立。
从属权利要求2-10进一步限定了分散混合器的材料、结构和/或组成、以及反应器内的压降,其同样包含前述特征1-5,基于上述相同的理由,请求人关于权利要求2-10不具备创造性的理由不能成立。
基于以上事实和理由,本案合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持第03813341.5号发明专利权有效。
当事人对本决定不服的,可以根据专利法第46条第2款的规定,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。根据该款的规定,一方当事人起诉后,另一方当事人作为第三人参加诉讼。


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