2015-016514

特願２０１１－１０７６８４「低温廃熱を利用して二酸化炭素を回収するガス分離回収方法」拒絶査定不服審判事件〔平成２４年１２月６日出願公開、特開２０１２－２３６１６５〕について、次のとおり審決する。

【結　論】 本件審判の請求は、成り立たない。

【理　由】 第１　手続の経緯 本件出願は、平成２３年５月１２日を出願日とする出願であって、その手続の経緯は以下のとおりである。 平成２６年　９月２５日付け：拒絶理由の通知 同年１２月　１日　　：意見書、手続補正書の提出 平成２７年　６月　２日付け：拒絶査定 同年　９月　８日　　：審判請求書、手続補正書の提出 平成２８年１０月　４日付け：当審による拒絶理由の通知 同年１２月　８日　　：意見書、手続補正書の提出 第２　本願発明 本件出願の請求項１～１１に係る発明は、平成２８年１２月８日にされた手続補正で補正された特許請求の範囲の請求項１～１１に記載された事項により特定されるとおりのものと認められるところ、本件出願の請求項１に係る発明（以下、「本願発明１」という。）は、以下のとおりである。 「　【請求項１】 アルコールと塩基性化合物からなる混合溶液から構成される化学吸収液により、混合ガス中の二酸化炭素を化学的に吸収して分離回収する方法であって、 １）メタノールよりもアルキル鎖の長いあるいは分岐鎖のある１－ヘキサノール以外のアルコールと１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）からなる混合溶液から構成される化学吸収液を用いて二酸化炭素を吸収する、 ２）その際に、上記混合溶液を構成するアルコールに対する塩基性化合物（ＤＢＵ）の濃度を２０ｗｔ％以上に高く設定し、二酸化炭素を炭酸アルキル（ＲＣＯ３－）の吸収形態で吸収する、 ３）次いで、吸収した二酸化炭素を、１００℃以下の温度で回収することで、化学吸収液の蒸発を抑えて、及び／又は、二酸化炭素の放散量をより低温で大きくして、二酸化炭素の回収量及び／又は回収に必要なエネルギー量を調節する、 ことを特徴とするガス分離回収方法。」 第３　拒絶理由の概要 原査定の拒絶理由の一つは、概ね以下のとおりである。 本件出願の請求項１に係る発明は、その出願前日本国内または外国において頒布された下記の引用例に記載された発明に基いて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。 引用例：D. J. HELDEBRANT et al., "CO2-binding organic liquids (CO2BOLs) for post-combustion CO2 capture", Energy Procedia, 2009, vol.1, pp.1187-1195 引用例には、ＤＢＵ／ヘキサノールを始めとする、ＤＢＵ／アルコール吸収液（エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール等）に対し、二酸化炭素の結合エネルギーや放出の検討を行うこと、９０℃の温度での二酸化炭素の脱離を検討することが記載されており（特に１１９０頁－１１９２頁）、これらの検討に基いて二酸化炭素のガス分離方法を調節することは当然のことであるか、あるいは当業者が適宜になし得ることである。 また、吸収時に二酸化炭素は、炭酸アルキルの吸収形態で吸収されることも記載されている（式（１）等）。 よって、請求項１に係る発明は、引用例に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものである。 第４　引用例の記載事項 本願出願日（平成２３年５月１２日）前に頒布された刊行物である引用例には、以下の記載がある。 ａ　「CO2-binding organic liquids (CO2BOLs) chemically bind and release CO2 more efficiently than aqueous alkanolamine systems.」（第１１８７ページ　Abstract　第１パラグラフ第１行） （当審訳）「ＣＯ２吸収有機液体（ＣＯ２ＢＯＬ）は、アルカノールアミン水溶液系よりも効率よく、ＣＯ２を化学的に吸収及び放出する。」 ｂ　「diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU)」（第１１８７ページ　Abstract　第２パラグラフ第４行） （当審訳）「ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）」 ｃ　「The specific heats of the organic CO2BOLs are over 50% lower than that of water, resulting in a 50% reduction in the energy needed to strip out CO2 as compared to aqueous alkanolamine solutions.」（第１１８７ページ　Abstract　第２パラグラフ第５～６行） （当審訳）「有機ＣＯ２ＢＯＬの比熱は、水の比熱よりも５０％を超えて低く、その結果、アルカノールアミン水溶液と比較して、ＣＯ２の脱離に必要なエネルギーを５０％低減する。」 ｄ　「monoethanolamine (MEA)」（第１１８７ページ　1. Introduction　第１パラグラフ第４行） （当審訳）「モノエタノールアミン（ＭＥＡ）」 ｅ　「The alcohol and base components can be changed to produce a CO2BOL with the desired physical and chemical properties, such as specific weight capacity, volumetric capacity, CO2 stripping temperature, or any other desired physical properties. All linear alcohols and certain secondary alcohols are suitable for CO2BOL systems.」（第１１８８ページ　1. Introduction　最終パラグラフ第１～３行） （当審訳）「比重容量や体積容量、ＣＯ２脱離温度やその他所望の物理的性質といった、所望の物理的及び化学的性質を有するＣＯ２ＢＯＬを得るために、アルコール及び塩基の組合せを変更することができる。すべての直鎖アルコール及びある種の２級アルコールは、ＣＯ２ＢＯＬ系に適合する。」 ｆ　「CO2(g) + DBU + ROH → [DBUH+][ROCO2-] (1)」（第１１８９ページ　2. Results and discussion　第２パラグラフの後） ｇ　「The rate of CO2 uptake at 28℃ was complete within 20 seconds regardless of the choice of base (DBU or TMG) or the choice of alcohol (ethanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-pentanol, or 1-hexanol).」（第１１８９ページ　2. Results and discussion　第３パラグラフ第１～２行） （当審訳）「２８℃におけるＣＯ２吸収速度は、塩基の選択（ＤＢＵ又はＴＭＧ）、又はアルコールの選択（エタノール、１－プロパノール、１－ブタノール、１－ペンタノール又は１－ヘキサノール）によらず、２０秒以内に完了するものであった。」 ｈ　「Capture of CO2 in concentrated gas streams was demonstrated by placing a 1:1 molar ratio of DBU and 1-hexanol under 50 psi N2 in a stainless steel pressure vessel. The solution was stirred at a constant rate and was monitored for changes in temperature and pressure as well as conductivity to indicate chemical capture of CO2. There was no decrease in pressure or change in conductivity until 1 molar equivalent (50 psi) of CO2 was introduced to the system bringing the total pressure to 100 psi. A pressure drop of 50 psi (Figure 3) was observed with a concurrent spike in the conductivity of the solution indicating that CO2 was being consumed and the [DBUH+][ROCO2-] salt was formed.」（第１１８９ページ　2. Results and discussion　第４パラグラフ第４～９行） （当審訳）「ステンレス圧力容器中、５０ｐｓｉの窒素雰囲気において、モル比１：１のＤＢＵと１－ヘキサノールとによる、濃縮されたガス流からのＣＯ２吸収が実証された。溶液は一定速度で撹拌され、また、ＣＯ２の化学吸収を示す導電率だけでなく、温度と圧力の変化が測定された。１モル当量（５０ｐｓｉ）のＣＯ２が系に導入され、合計圧力が１００ｐｓｉとなるまで、圧力の減少や導電率の変化はなかった。５０ｐｓｉの圧力減少（図３）が、溶液の導電率の発生と同時に観察され、これは、ＣＯ２が消費されたこと、及び［ＤＢＵＨ＋］［ＲＯＣＯ２－］塩が生成したことを示す。」 ｉ　「 Figure 3. Selectivity of DBU:1-hexanol for CO2 in an N2/CO2 mixture.」（第１１９０ページ） （当審訳）「図３　Ｎ２／ＣＯ２混合気体中における、ＤＢＵ：１－ヘキサノールのＣＯ２選択性」） ｊ　「Decarboxylations at 90℃ were nearly complete within 1 minute at 250 rpm from DBU and TMG CO2BOLs with 1-hexyl, 1-pentyl, and 1-butyl alcohols.・・・ The chain length of the linear alcohols (ethanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-pentanol and 1-hexanol) did not affect the rate of CO2 evolution from DBU CO2BOLs.」（第１１９０ページ　2. Results and discussion　CO2 Releaseの項　第１パラグラフ第２～６行） （当審訳）「ＤＢＵ又はＴＭＧと、１－ヘキシル、１－ペンチル又は１－ブチルアルコールとによるＣＯ２ＢＯＬからの、９０℃での脱カルボキシルは、２５０ｒｐｍにおいて１分間以内で概ね完了した。・・・直鎖アルコールの鎖長（エタノール、１－プロパノール、１－ブタノール、１－ペンタノール及び１－ヘキサノール）は、ＤＢＵ　ＣＯ２ＢＯＬからのＣＯ２の放出速度に影響しなかった。」 ｋ　「[BaseH+][ROCO2-] → CO2 + Base + ROH (2)」（第１１９０ページ　2. Results and discussion　CO2 Releaseの項　第１パラグラフの後） ｌ　「On average, the DBU and TMG CO2BOLs with 1-hexyl, 1-pentyl, and 1-butyl alcohols evolved 0.25 equivalents of CO2 at 50℃, 0.50 equivalents at 70℃, 0.65 equivalents at 90℃, and up to 1 equivalent near 130℃.」（第１１９０ページ　2. Results and discussion　CO2 Releaseの項　第２パラグラフ第３～５行） （当審訳）「平均して、ＤＢＵ又はＴＭＧと、１－ヘキシル、１－ペンチル又は１－ブチルアルコールとによるＣＯ２ＢＯＬは、５０℃で０．２５当量、７０℃で０．５０当量、９０℃で０．６５当量、そして１３０℃付近で１当量に至るＣＯ２を放出する。」 ｍ　「The high energy requirements for alkanolamine solutions are due to the high specific heat of the solvent water (4.18 J g-1 deg-1). The specific heat of the organic DBU/1-hexanol CO2BOL is 1.5 J g-1 deg-1.・・・ The low specific heats associated with CO2BOLs mean that CO2 stripping at comparable temperatures to MEA, require up to 60% less energy, reducing the energy needed for CO2 scrubbing.」（第１１９０ページ　2. Results and discussion　CO2 Releaseの項　第３パラグラフ第２～６行） （当審訳）「アルカノールアミン溶液における高エネルギーの要求は、溶媒である水の高い比熱（４．１８Ｊ　ｇ-1　ｄｅｇ-1）によるものである。ＤＢＵ／１－ヘキサノールによる有機ＣＯ２ＢＯＬの比熱は、１．５Ｊ　ｇ-1　ｄｅｇ-1である。・・・ＣＯ２ＢＯＬの低い比熱は、ＭＥＡと同等の温度でのＣＯ２脱離において、要求するエネルギーを６０％も低減し、ＣＯ２洗浄に必要なエネルギーを減少させる。」 ｎ　「Evaporative losses of solvent with aqueous MEA systems will not be observed with CO2BOLs as long as high boiling alcohols and bases are employed. Even if the CO2 is stripped from CO2BOLs at the same temperature as MEA systems (117℃) this is far below the boiling point of both 1-hexanol (159℃) and DBU (256℃). The volatility of the CO2BOL components can also been reduced by switching to even higher boiling alcohols such as 1-octanol and 1-decanol.」（第１１９１ページ　2. Results and discussion　Lifetimeの項　第２パラグラフ） （当審訳）「ＭＥＡ水溶液系における溶媒の蒸発損失は、高沸点のアルコール及び塩基を用いる限り、ＣＯ２ＢＯＬにおいては観察されない。たとえ、ＣＯ２ＢＯＬからのＣＯ２の脱離がＭＥＡ系と同じ温度（１１７℃）で行われたとしても、これは、１－ヘキサノール（１５９℃）及びＤＢＵ（２５６℃）両方の沸点よりもはるかに低い。ＣＯ２ＢＯＬ組成物の揮発性は、１－オクタノールや１－デカノールのように、より沸点の高いアルコールに変更することで、更に低下させることができる。」 第５　引用発明 （ア）引用例には、ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）と１－ヘキサノールとを、モル比１：１としたＣＯ２吸収有機液体（ＣＯ２ＢＯＬ）により、Ｎ２／ＣＯ２混合気体中からＣＯ２を吸収することが記載されている。（摘示箇所ｂ、ｈ、ｉ） （イ）引用例には、ＣＯ２ＢＯＬによりＣＯ２が化学的に吸収され、［ＤＢＵＨ＋］［ＲＯＣＯ２－］塩が生成したことが記載されている。（摘示箇所ａ、ｆ、ｈ） （ウ）引用例には、ＣＯ２ＢＯＬに吸収されたＣＯ２を、９０℃で脱離させることが記載されている。（摘示箇所ｊ、ｋ、ｌ） 以上を総合すると、引用例には、以下の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されていると認められる。 「ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）と１－ヘキサノールとを、モル比１：１としたＣＯ２吸収有機液体（ＣＯ２ＢＯＬ）により、Ｎ２／ＣＯ２混合気体中からＣＯ２を化学的に吸収し、［ＤＢＵＨ＋］［ＲＯＣＯ２－］塩を生成させ、該ＣＯ２ＢＯＬに吸収されたＣＯ２を、９０℃で脱離させる方法。」 第６　対比 本願発明１と引用発明とを対比する。 （ア）引用発明の「ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）」は、本願発明１の「１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）」に相当し、また、「塩基性化合物」に相当する。 （イ）引用発明の「１－ヘキサノール」は、本願発明１の「メタノールよりもアルキル差の長いあるいは分岐鎖のある」「アルコール」に相当する。 （ウ）引用発明の「ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）と１－ヘキサノールとを、モル比１：１としたＣＯ２吸収有機液体（ＣＯ２ＢＯＬ）」は、「ＣＯ２を化学的に吸収」するものであるから、上記（ア）、（イ）とあわせて、本願発明１の「アルコールと塩基性化合物からなる混合溶液から構成される化学吸収液」に相当する。 （エ）引用発明は、「Ｎ２／ＣＯ２混合気体中からＣＯ２を化学的に吸収」し、「吸収されたＣＯ２を」「脱離させる」ものであるから、本願発明１の、「混合ガス中の二酸化炭素を化学的に吸収して分離回収する方法」に相当する。 （オ）上記（ア）～（エ）より、引用発明は、本願発明１の、「１）メタノールよりもアルキル鎖の長いあるいは分岐鎖のある」「アルコールと１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）からなる混合溶液から構成される化学吸収液を用いて二酸化炭素を吸収する」ことに相当する工程を有する。 （カ）引用発明は、「ＣＯ２を化学的に吸収し、［ＤＢＵＨ＋］［ＲＯＣＯ２－］塩を生成させ」るものであるから、本願発明１の、「２）その際に、」「二酸化炭素を炭酸アルキル（ＲＣＯ３－）の吸収形態で吸収する」ことに相当する。 （キ）引用発明の、「該ＣＯ２ＢＯＬに吸収されたＣＯ２を、９０℃で脱離させること」は、本願発明１の、「３）次いで、吸収した二酸化炭素を、１００℃以下の温度で回収すること」に相当する。 （ク）引用発明のＣＯ２ＢＯＬは、溶媒の蒸発損失が観測されないものであるから（摘示箇所ｄ、ｎ）、本願発明１の、「化学吸収液の蒸発を抑え」ていることに相当する。 （ケ）引用発明のＣＯ２ＢＯＬは、ＣＯ２の脱離に必要なエネルギーが低減されるものであるから（摘示箇所ｃ、ｍ）、本願発明１の、「二酸化炭素の」「回収に必要なエネルギー量を調節する」ものに相当する。 以上のことから、本願発明１と引用発明とは、下記の点で一致し、下記の点で相違する。 ・一致点 「アルコールと塩基性化合物からなる混合溶液から構成される化学吸収液により、混合ガス中の二酸化炭素を化学的に吸収して分離回収する方法であって、 １）メタノールよりもアルキル鎖の長いあるいは分岐鎖のあるアルコールと１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）からなる混合溶液から構成される化学吸収液を用いて二酸化炭素を吸収する、 ２）その際に、二酸化炭素を炭酸アルキル（ＲＣＯ３－）の吸収形態で吸収する、 ３）次いで、吸収した二酸化炭素を、１００℃以下の温度で回収することで、化学吸収液の蒸発を抑えて、及び／又は、二酸化炭素の放散量をより低温で大きくして、二酸化炭素の回収量及び／又は回収に必要なエネルギー量を調節する、 ことを特徴とするガス分離回収方法。」 ・相違点１ 本願発明１は、アルコールが、「１－ヘキサノール以外のアルコール」であるのに対し、引用発明のアルコールは、「１－ヘキサノール」である点。 ・相違点２ 本願発明１は、「混合溶液を構成するアルコールに対する塩基性化合物（ＤＢＵ）の濃度を２０ｗｔ％以上に高く設定し」ているのに対し、引用発明は、「ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）と１－ヘキサノールとを、モル比１：１としたＣＯ２吸収有機液体（ＣＯ２ＢＯＬ）」を用いる点。 第７　判断 １．相違点１について 引用例の摘示箇所ｅには、すべての直鎖アルコール及びある種の２級アルコールは、ＣＯ２ＢＯＬ系に適合することが記載されている。 そして、摘示箇所ｇ、ｊには、直鎖アルコールの鎖長が異なっても、ＤＢＵ　ＣＯ２ＢＯＬからのＣＯ２の吸収、放出速度に影響はないことが記載されている。 また、摘示箇所ｎには、１－オクタノールなど沸点の高いアルコールを用いることで、ＣＯ２ＢＯＬにおける溶媒の蒸発損失を抑制できることが記載されている。 してみれば、引用発明の「１－ヘキサノール」にかえて、１－オクタノールなど、沸点の高い他の直鎖アルコールを「１－ヘキサノール以外のアルコール」とすることは、引用例に記載された選択肢の範囲内の変更にすぎず、当業者であれば容易になし得ることである。 ２．相違点２について 引用発明のＣＯ２ＢＯＬに関し、ＤＢＵと１－ヘキサノールのモル比が１：１であることを重量比に換算すると、ＤＢＵの分子量が１５２．２、１－ヘキサノールの分子量が１０２．２であるから、１－ヘキサノールに対するＤＢＵの濃度は１４８．９ｗｔ％（＝１５２．２／１０２．２）となる。（下線は当審において付した。） そして、上記相違点１で述べたとおり、引用発明の１－ヘキサノールにかえて例えば１－オクタノール（分子量１３０．２）を用いたとしても、アルコールに対するＤＢＵの濃度は１１６．９ｗｔ％（＝１５２．２／１３０．２）であり、２０ｗｔ％を下回らないことは明らかである。 したがって、上記相違点２は、実質的な相違点ではない。 なお、本願明細書【００４６】～【００４７】には、「塩基性化合物３０ｇ、及びアルコール１２０ｇを混合して」、「２０ｗｔ％」の「化学吸収液１５０ｇを調製した」ことが記載されていること、及び、同【００５８】には、「ＤＢＵの濃度が７６．８ｗｔ％の混合溶液は、ＤＢＵとエタノールの物質量比が１：１に相当する」と記載されていることに照らせば、塩基性化合物（ＤＢＵ）の濃度は、混合溶液全体に対する濃度であるとも解される。 しかしながら、仮に上記のとおりに解したとしても、引用発明におけるＤＢＵの混合溶液全体に対する濃度は５９．８ｗｔ％（＝１５２．２／（１５２．２＋１０２．２））となる。 そして、引用発明の１－ヘキサノールにかえて例えば１－オクタノールを用いたとしても、混合溶液全体に対するＤＢＵの濃度は５３．９ｗｔ％（＝１５２．２／（１５２．２＋１３０．２））であり、２０ｗｔ％を下回らないことは明らかである。 したがって、相違点２は実質的な相違点にはならない。 ３．本願発明１の効果について 本願明細書【００１９】に記載された、二酸化炭素の分離回収に必要な熱エネルギーを極力低減して二酸化炭素の分離回収プロセスの省エネルギー化を実現する、という本願発明１の効果についても検討したが、引用例の摘示箇所ａ、ｃ、ｍから当業者に予測し得る程度のものと解される。 したがって、本願発明１は、引用例に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであり、特許法第２９条第２項の規定により、特許を受けることができない。 第８　むすび 以上のとおり、本願発明１は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないから、他の請求項に係る発明について検討するまでもなく、本願は拒絶されるべきものである。 よって、結論のとおり審決する。