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审查决定查询

 发明创造名称
发明创造名称 一种旋流干煤粉气化炉
 外观设计名称
外观设计名称 
 决定号
决定号 39289
 决定日
决定日 2019-03-04 00:00:00.0
 委内编号
委内编号 4W108108
 优先权日
优先权日 
 申请(专利)号
申请(专利)号 201310556488.1
 申请日
申请日 2013-11-11 00:00:00.0
 复审请求人
复审请求人 
 无效请求人
无效请求人 王翀
 授权公告日
授权公告日 2015-04-29 00:00:00.0
 审定公告日
审定公告日 
 专利权人
专利权人 神华集团有限责任公司
 主审员
主审员 付继光
 合议组组长
合议组组长 张艳
 参审员
参审员 苑伟康
 国际分类号
国际分类号 C10J3/48、3/84、3/72
 外观设计分类号
外观设计分类号 
 法律依据
法律依据 专利法第22条第3款
 决定要点
决定要点
 决定要点:如果一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,而现有技术没有给出将该区别技术特征应用到该最接近现有技术以解决相应技术问题的技术启示,也没有证据表明其属于本领域的公知常识,则该权利要求具有突出的实质性特点。
 全文
本专利授权公告的权利要求书共包括9项权利要求,其中权利要求1的内容如下:
“1. 一种旋流干煤粉气化炉,其特征在于,所述旋流干煤粉气化炉包括旋流煤粉烧嘴、反应室、排渣口、激冷室、外壳和保护环;
所述旋流煤粉烧嘴设置在所述反应室的上部,所述反应室的下部与所述排渣口的上部连通,所述激冷室包括激冷环、下降管和破泡板,所述破泡板设置在所述下降管与所述外壳之间,所述激冷环设置在所述下降管的上端,所述反应室及所述排渣口的外部设有冷却水盘管;
所述排渣口的下端和所述下降管的上端分别与所述保护环的上端与下端连通;
所述旋流煤粉烧嘴由内到外依次包括点火通道、第一冷却循环水通道、氧气与蒸汽通道、煤粉通道和第二冷却循环水通道,所述第一冷却循环水通道与所述第二冷却循环水通道分别在向火端螺旋盘绕,所述氧气与蒸汽通道内设有旋流叶片,所述旋流叶片与所述旋流煤粉烧嘴的纵轴夹角为20~30°;
所述排渣口的直径与所述反应室的直径的比例为1:3~1:4;
所述外壳与所述排渣口之间设有支撑板,所述下降管的下部通过固定杆与所述旋流干煤粉气化炉的外壳固定。”
针对本专利,请求人于2018年11月10日向专利复审委员会提出了无效宣告请求,随后又于2018年12月7日、8日先后提交了3次补充意见陈述,请求人宣告本专利权利要求1-9全部无效,其理由是权利要求1-9不符合专利法第22条第3款的规定,请求人共提交了29份对比文件作为证据,其中对比文件1-5以及26-29如下:
对比文件1:授权公告日为2013年4月10日,授权公告号为CN202865188U的中国实用新型专利说明书,共9页;
对比文件2:公开日为2009年6月17日,公开号为CN101457160A的中国发明专利申请公布说明书,共16页;
对比文件3:公开日为2006年11月29日,公开号为CN1869166A的中国发明专利申请公开说明书,共12页;
对比文件4:“水煤浆气化炉的制造”,《制造与安装》第22卷第4期(总第149期),第26-30页,复印件,共5页;
对比文件5:“内壁堆焊式气化炉制造技术研究”,《锅炉制造》2010年7月第4期(总第222期),第44-46页,复印件,共3页;
对比文件26:授权公告日为2013年7月17日,授权公告号为CN203060992U的中国实用新型专利说明书,共5页;
对比文件27:申请公布日为2013年2月27日,申请公布号为CN102946989A的中国发明专利申请公布说明书,共10页。
对比文件28:“德士古重油气化炉激冷环的应用及其改进措施”,《化工设备设计》1996年第33卷第3期,第31-33页,复印件,共3页;
对比文件29:“德士古重油气化炉的应用与改进”,《化工设计》1994年第6期,第21-27页,复印件,共7页。
经形式审查合格,专利复审委员会受理了上述无效宣告请求,同时成立合议组对本案进行审查,并随后将无效宣告请求书、补充意见陈述书以及全部证据副本均转送给专利权人。
针对无效宣告请求书以及补充意见陈述,专利权人于2019年1月7日提交了意见陈述书,认为本专利符合专利法创造性的相关规定。同时提交了如下附件:
附件1:中石化联金字[2018]第84号《科学技术成果鉴定证书》,复印件,共18页。
合议组随后将专利权人的上述意见陈述书以及所附附件转送给请求人,并于2019年1月14日向双方当事人发出口头审理通知书,定于2019年2月14日举行口头审理。
口头审理如期举行,双方均出席了本次口头审理。在口头审理过程中:
(1)专利人当庭提交了如下的公知常识性证据:
附件2:《煤炭气化的理论与实践》;陈家仁编著,2007年11月第1版,封面页,扉页,序言,第102页和封底页,复印件,共6页;
附件3:《煤炭气化》,徐振刚等编著,2008年8月第1版,封面页,扉页,版权页,前言页,第118页,复印件,共5页。
合议组当庭将上述附件及相关原件转送给请求人核实,经核实,请求人对附件1-3的真实性没有异议,但认为其附件1并非由官方机构出具,其内容的准确性无法证实。
(2)请求人当庭表示其于口头审理当天以电子方式提交了意见陈述书以及对比文件30,其后的调查中,请求人放弃提交对比文件30,并表示其提交的意见陈述以当庭陈述的内容为准。
(3)专利权人对对比文件1-29的真实性没有异议。
(4)请求人明确其无效请求的具体理由与无效请求书以及补充意见陈述的内容一致,即权利要求1-9不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定,其中权利要求1创造性的评述中均以对比文件1作为最接近的现有技术,其他对比文件的具体使用方式为:对比文件2-5用以评述排渣口与反应器直径比相关的特征,对比文件4-11用以评述支撑板和固定杆相关的特征,对比文件12、13用以评述激冷环相关的特征,对比文件14-22用以评述喷嘴具体结构相关的特征,对比文件26-29用以评述保护环相关的特征。此外,请求人还采用对比文件23-25用以评述从属权利要求7的附加技术特征。
在此基础上,合议组充分听取了双方意见。
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
(一)关于审查基础
本无效宣告请求审查决定以本专利授权公告的权利要求书作为审查基础作出。
(二)关于证据
专利权人对对比文件1-29的真实性没有异议,合议组经核实对上述证据的真实性予以确认,且上述证据的公开日期均早于本专利申请日,可以作为本专利现有技术使用。
(三)关于创造性
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。
如果一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,而现有技术没有给出将该区别技术特征应用到该最接近现有技术以解决相应技术问题的技术启示,也没有证据表明其属于本领域的公知常识,则该权利要求具有突出的实质性特点。
权利要求1请求保护一种旋流干煤粉气化炉。
对比文件1公开了一种干粉气化装置,并具体公开了:干粉气化装置内部包括上段的气化室2和下段的激冷室3。气化室2的顶部设有位于气化室轴线上的1个引燃烧嘴4和环绕引燃烧嘴均匀分布的2-6个干粉烧嘴5,干粉烧嘴5与气化室2轴线的夹角为向内10~30度。每个干粉烧嘴5均具有四通道,从内到外依次为氧化剂通道51、第一冷却介质通道52、干粉管线通道53和第二冷却介质通道54。氧化剂通道51的末端设有旋流器55,使氧化剂旋转喷出。旋流器55设有6-24个叶片,所述叶片与氧化剂通道51的轴线的夹角为10-35度。气化室2可选择本领域常规形状,如圆筒形或正多边形等。优选地,气化室2为上部容积大于下部容积,且气化室上部与下部的连接部分为向下收缩的喇叭口状。这样的形状设计使干粉与氧化剂在气化室的停留反应时间增加,提高了转化效率。气化室2的上部高度Hl与下部高度H2比值H1:H2优选为1.5:1,上部直径Dl与下部直径D2的比值为Dl:D2优选为2:1。经多次试验反复验证,这样的比例关系对于提高干粉的转化效率是十分有利的。气化室2呈上大下小的倒梨形,干粉与氧化剂在气化室内的反应停留时间大大增加,极大地增大了干粉处理量和燃烧效率。气化室2优选采用水冷壁式,其内表面还设有致密的抓钉(未示出),抓钉上涂有耐火材料。由于在气化室2内发生剧烈的部分氧化反应,高温熔融状态的熔渣被甩到水冷壁上,立即被冷却固化,新生成的熔渣再附着其上,直至熔渣层的温度接近熔融温度时,新生成的熔渣在重力作用下沿壁面向下流出排渣口。激冷室3可以采用本领域的常规结构,优选地激冷室3为包括激冷喷头6、导气管7和破泡板8的组合式结构。激冷喷头6的下方设置导气管7,用于将粗合成气、固化熔渣和激冷水导入激冷室底部。导气管7与激冷室3内壁之间的空腔内设有破泡板8。优选地,导气管7的上部呈向下收缩的喇叭口状,下部为圆筒形,以利于粗煤气、熔渣和激冷水的流出(参见证据1权利要求1-10,说明书第[0009]-[0020]、[0026]-[0043]段,附图1-3)。
对比文件2涉及一种适于高灰分高灰熔点煤的采用固态排渣的气流床煤气化方法,该方法包括料浆制备、加压高温气化等六个步骤,并具体公开了:(i)在加压高温气化步骤中使用一种气化反应器,该气化反应器高度与其直径的比是3.5-5.0,以便延长物料停留时间,提高气化效率和碳的转化率,同时可以减少带出物;(ii)该气化反应器的气化炉膛锥底部与气化炉的竖直壳体的夹角为25-40°,气化反应器内径与排渣口直径之比是1.5-3.5,以便减轻排出灰渣在炉膛锥底部的积累与对排渣口材料的冲刷腐蚀,同时有利于冷却;(iii)所述料浆与气化剂在该气化反应器内的反应温度高于1100℃而低于高灰熔点煤的软化温度,从而使灰渣以固态形式由排渣口排出气化反应器(参见对比文件2权利要求1,说明书第2页最后一段-第4页第1段)。
对比文件3涉及一种固态排灰的气流床气化炉,并具体公开了:气化室壳体内直径为Φ3400mm,气化室直段反应区内直径D=Φ2200mm,喷嘴室上部直段长度1.6D,喷嘴室下段直段长度0.5D,气化室截头锥段长度4D,气化室下渣口直径0.5D(参见对比文件3说明书第6页第4段,附图3)。
对比文件4涉及一种水煤浆气化炉的制造,其中在图1中示出了气化炉部分结构的具体尺寸,例如燃烧室筒体的反应室的直径为Φ1676,激冷室筒体的激冷室的直径为Φ960,但未示出其反应室下部排渣口的具体直径(参见对比文件4第27页图1)。
对比文件5涉及内壁堆焊式气化炉制造技术研究,其中图1示出了气化炉的简图,但未示出其各部位的具体尺寸(参见对比文件5第45页图1)。
对比文件26涉及一种用于煤气化高温高压飞灰过滤系统的脉冲阀用金属波纹管,并具体公开了:波纹管由三段完全相同的波纹节3及两个完全相同的连接环4通过中部环焊缝13焊接组成(参见对比文件26说明书第[0014]段以及附图1和2)。
对比文件27涉及一种用于微反应器中的端面密封流体连接器,该连接器中具有一种圆筒形周向“加强和/或保护环”结构50,该结构由高强度聚合物形成,处于被连接的易碎的流体模块和连接器的套筒结构之间,可以确保由玻璃、陶瓷等材料加工的流体模块不会被由金属加工的连接器的套筒压碎损坏,并公开了这种“加强和/或保护环50”相对于与其连接接触的其他构件的直径的大小关系(参见对比文件27说明书第[0015]、[0016]和[0026]段,附图1-3)。
对比文件28涉及德士古重油气化炉激冷环的应用,并公开了:气化炉的燃烧室与激冷室由连接管相连,连接管内装有激冷环,下面连接激冷管和导气管、溶于碳黑水之中,激冷环的作用就是引进激冷水激冷反应气,保护连接管免受高温作用。激冷水泵从碳黑洗涤塔底部吸水加压送入激冷环。高温反应气通过连接管进入激冷室被激冷水冷却被蒸汽饱和,其蒸汽量是以满足下游工序一氧化碳变换的需要(参见对比文件28第31页左栏第1部分“激冷系统的结构与功用)。
对比文件29涉及德士古重油气化炉的应用与改进,其中公开了激冷型气化炉的结构简单,燃烧室和激冷室与分离器直接连接为三位一体,由图1和图2(a)可知,其中燃烧室位于上部而激冷部分位于下部(参见对比文件29第24页左栏倒数第2段以及图1-2)。
经比较,权利要求1相对于对比文件1至少存在如下区别特征:(1)权利要求1限定了排渣口的直径与反应室直径的比例为1:3~1:4;(2)权利要求1还设置有保护环,排渣口的下端和下降管的上端分别与保护环的上端与下端连通。对此,双方当事人均予认可。
请求人认为:上述区别特征(1)属于本领域的公知常识,同时对比文件2和3分别公开了排渣口与反应室的直径比,对比文件4和5的图中也分别给出了工业气化炉主要结构的详细尺寸,本领域的技术人员在此基础上经过有限次的设计或实验也容易获得本专利中排渣口和反应室的直径比;上述区别特征(2)属于本领域的公知常识,且对比文件26和27中也分别公开了与本专利中保护环作用相同的部件,由对比文件28结合对比文件29公开的内容可知,其采用连接管的结构可以将上游的排渣口和下游的下降管连接起来,在结合本领域惯用手段的基础上容易想到使连接管在发挥连接作用的同时也起到保护关键结合部位的作用。
合议组经审查后认为:
关于上述区别特征(1),首先,本专利说明书明确记载“由于排渣口和反应室的直径比例合理,既保证了排渣口不会堵塞,又提高干煤粉在反应室中的停留时间,有利于碳的充分转化”(参见本专利说明书第 [0024]段),可见本专利是通过调整排渣口和反应室的直径合适比例的方式而进一步提高碳转化率,虽然通过延长煤粉在反应室内的停留时间可以提高碳转化率是本领域已知的,然而能够实现停留时间延长的具体方式有很多,现有技术中通常采用改变反应室结构或长径比的方式,例如对比文件1中限定其反应室呈特定的上大下小的形状,对比文件2限定了其反应器的高度和直径满足特定的比例,请求人并未提供任何证据表明具体采用调整排渣口和反应室的直径比的方式以实现碳转化率的提高属于本领域的公知常识。
其次,对比文件2明确记载了其气化反应器采用高压料浆的方式进料,且灰渣以固态的形式由排渣口排出,而对比文件1的气化装置采用干煤粉进料,熔渣通过液体的形式从排渣口排出,而进料形式的不同将会导致对气化炉的压力、原料以及进料结构的要求不同,而排渣形式的不同将会导致对排渣口尺寸的要求不同,为防止堵塞,固态排渣相对于液态排渣需要更大的排渣口直径;同时,对比文件2明确记载了其将反应器的内径与排渣口直径设置为1.5-3.5的目的是为了“减轻排出灰渣在炉膛锥底部的积累与对排渣口材料的冲刷腐蚀”,而非是用于提高碳的转化率。由此可见,对比文件2与对比文件1在进料方式和出渣形式上明显不同,且其设置反应器的内径与排渣口直径比的目的也与本专利不同,即使其公开了本专利所限定的比例,本领域的技术人员在此基础上也不会想到将其与对比文件1相结合。而对比文件3中公开了“气化室下渣口直径0.5D”,即排渣口与反应室的直径的比例为1:2,并未落入本专利所限定的排渣口与反应室的直径比范围内,且其气化炉同样采取了固态排渣的形式,而对比文件4和5的附图中也均未公开其排渣口直径具体尺寸,进而也没有公开本专利中所限定排渣口与反应室的直径比范围,请求人对此也表示认可,在此基础上,本领域的技术人员也不会想到将证据3、4或5与对比文件1进一步结合。
再者,如本专利说明书中所记载的,本领域中干粉气化炉的排渣口与反应室的直径比通常为1:2~1:2.5,请求人并未提交任何证据表明将其比例进一步调整至1:3~1:4属于本领域的公知常识,且请求人当庭也认可对上述比例调整需要进一步的设计和实验,但未能清楚阐明该比例调整的影响因素和各因素的作用规律,基于上述情况,合议组认为,现有证据不足以证明本领域的技术人员有动机将对比文件的排渣口与反应室的直径比调整至本专利的比例。
由此可见,对比文件2-4以及公知常识中均未给出采用本专利特定的排渣口和反应室的直径比以提高碳转化率的技术启示。
关于区别特征(2),首先,对比文件26涉及用于煤气化高温高压飞灰过滤系统的脉冲阀用金属波纹管,对比文件27涉及用于微反应器中的端面密封流体连接器,对比文件28和29涉及德士古重油气化炉的应用和改进,上述对比文件所涉及的技术领域与本专利所属的干煤粉气化领域明显不同。其次,对比文件26中的连接环是用于连接相邻的波纹节,对比文件27中的“加强和/或保护环”结构50用于确保由玻璃、陶瓷等材料加工的流体模块不会被由金属加工的连接器的套筒压碎损坏,对比文件28和29中的连接环是用于连接燃烧室和激冷室,其所起的作用也与本专利中保护环“实现了排渣口和下降管的过渡,进一步保护了下降管,同时便于后续的检修”的作用明显不同。最后,请求人也没有提供任何证据表明在干煤粉气化炉中设置保护环属于本领域的公知常识,且本专利保护环的设置方式和作用也与请求人所列举的日常生活中“护膝、围脖”等的结构和作用相差甚远,本领域的技术人员基于此也不会想到设置本专利的保护环。由此可见,对比文件26-29以及公知常识中均未给出如本专利中设置保护环的技术启示。
此外,请求人未采用对比文件6-25评价区别特征(1)、(2),且上述证据也均未涉及上述区别特征,因此,即使证据6-25进一步与上述证据结合也无法得到本专利权利要求1的技术方案。
综上所述,请求人以证据1作为最接近的现有技术认为权利要求1不具备创造性的无效理由均不成立。
权利要求2-9均为权利要求1的从属权利要求,在权利要求1不具备创造性的理由不能成立的基础上,请求人认为权利要求2-9不具备创造性的理由也不能成立。
根据上述事实和理由,本案合议组依法作出以下决定。

三、决定
维持第201310556488.1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,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,另一方当事人可以作为第三人参加诉讼。


 
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