JP2015186804A - Method for manufacturing nitrogen-enriched air from hot gas - Google Patents

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豊 金築
智英 中村
Tomohide Nakamura
智英 中村
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Nozomi Tanihara
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for more conveniently and efficiently manufacturing nitrogen-enriched air to be used for explosion-proof of an aircraft or the like.SOLUTION: A method manufactures nitrogen-enriched air by supplying air of high temperature of 150°C or more to an air separation membrane module.

Description

本発明は、高温でも高い分離性能を有し、それを長時間維持できる空気分離膜モジュールを用いて、窒素富化空気を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing nitrogen-enriched air using an air separation membrane module that has high separation performance even at high temperatures and can maintain it for a long time.

航空機には、燃料タンクの防爆方法の1つとして、搭載型不活性ガス発生システム(OBIGGS:on board inert gas generating system)を使用しているものがある。燃料タンク内の気相領域の酸素濃度は、爆発の危険性を防ぐために所定の濃度より低くする必要がある。そのため、OBIGGSは、空気中から酸素を分離して窒素濃度が高い窒素富化空気を製造し、これを燃料タンクに供給する。   Some aircraft use an onboard inert gas generating system (OBIGGS) as one method of explosion-proofing a fuel tank. The oxygen concentration in the gas phase region in the fuel tank needs to be lower than a predetermined concentration in order to prevent the risk of explosion. Therefore, OBIGGS produces nitrogen-enriched air having a high nitrogen concentration by separating oxygen from the air, and supplies this to the fuel tank.

OBIGGSは、例えば、空気分離膜モジュールによって窒素富化空気を製造する。空気分離膜は、通常、供給されるガスが高圧、高温であるほど処理量が多くなるため、エンジンの抽出ガスや周囲の空気等がコンプレッサ等で圧縮されてから空気分離膜モジュールに供給される。この圧縮されたガスは、通常149〜260℃となる。   OBIGGS produces nitrogen-enriched air, for example, with an air separation membrane module. The air separation membrane usually has a higher processing volume as the gas supplied is higher in pressure and temperature, so that the extracted gas of the engine and the surrounding air are compressed by a compressor or the like before being supplied to the air separation membrane module. . This compressed gas is usually 149-260 ° C.

従来の空気分離膜モジュールは、約82℃から約93℃で効率的に作動し、上記のような高温では分離性能が著しく低下するため使用することができない。したがって、一般的には、圧縮されたガスを、熱交換器を用いたり、低温の空気と混合したりすることにより、該温度まで降温してから空気分離膜モジュールに供給している(特許文献1)。   Conventional air separation membrane modules operate efficiently at about 82 ° C. to about 93 ° C., and cannot be used at such high temperatures because the separation performance is significantly reduced. Therefore, in general, the compressed gas is supplied to the air separation membrane module after being cooled to the temperature by using a heat exchanger or mixing with low-temperature air (Patent Document). 1).

特開2010−142801号公報JP 2010-142801 A

本発明は、空気分離膜モジュールに、150℃以上の高温の圧縮空気を供給して、窒素富化空気を製造する方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing nitrogen-enriched air by supplying high-temperature compressed air of 150 ° C. or higher to an air separation membrane module.

本発明は、以下の事項に関する。   The present invention relates to the following matters.

1.空気分離膜モジュールを用いて空気から窒素富化空気を製造する方法であって、
150℃以上の空気を空気分離膜モジュールに供給することを特徴とする方法。
1. A method for producing nitrogen-enriched air from air using an air separation membrane module,
A method comprising supplying air at 150 ° C. or higher to an air separation membrane module.

2.前記空気分離膜モジュールが、
使用開始時、175℃での酸素ガス透過速度(P’O2)が20×10−5cm(STP)/cm・sec・cmHg以上、かつ、175℃での酸素ガス透過速度と窒素ガス透過速度との比(P’O2/P’N2)が1.8以上であり、ならびに、
175℃で140時間使用したときのP’O2およびP’O2/P’N2が、前記使用開始前のP’O2およびP’O2/P’N2のそれぞれ90%以上を保持していることを特徴とする、上記1に記載の方法。
2. The air separation membrane module is
At the start of use, the oxygen gas permeation rate ( P′O2 ) at 175 ° C. is 20 × 10 −5 cm 3 (STP) / cm 2 · sec · cmHg or more, and the oxygen gas permeation rate and nitrogen gas at 175 ° C. The ratio to the transmission rate ( P'O2 / P'N2 ) is 1.8 or more, and
175 ° C. In 140 hours P 'O2 and P' O2 / P when using 'N2 is, the use start before the P' that holds each 90% O2 and P 'O2 / P' N2 2. The method according to 1 above, which is characterized.

3.前記空気分離膜モジュール内の空気分離膜が、225℃以下にガラス転移温度を示さない材料からなることを特徴とする上記1または2に記載の方法。 3. 3. The method according to 1 or 2 above, wherein the air separation membrane in the air separation membrane module is made of a material that does not exhibit a glass transition temperature below 225 ° C.

4.前記空気分離膜が、175℃に2時間置かれたとき、95%以上の形状保持率を示すことを特徴とする、上記1〜3のいずれかに記載の方法。 4). 4. The method according to any one of 1 to 3 above, wherein the air separation membrane exhibits a shape retention of 95% or more when placed at 175 ° C. for 2 hours.

5.上記1〜4のいずれかに記載の製造方法により窒素富化空気を製造し、航空機用燃料タンクに供給することを特徴とする、航空機の防爆方法。 5. An aircraft explosion-proof method, wherein nitrogen-enriched air is produced by the production method according to any one of 1 to 4 above and supplied to an aircraft fuel tank.

本発明の方法によれば、高温、例えば150℃以上の空気を空気分離膜モジュールに供給し、窒素の濃度を高めた窒素富化空気を得ることができる。本発明は、高温において、酸素ガスの透過速度、および酸素と窒素との分離性能が高く、さらに、高温で長時間使用してもその性能を維持できる空気分離膜を用いることを特徴とする。本発明は、例えば、航空機の燃料タンクの防爆システムに好適である。該防爆システムにおいて本発明を用いると、空気分離膜モジュールに空気を供給する際、高温の空気を冷却するための熱交換器等が軽量化できる。また、空気分離膜は、供給される空気が高温であるほど透過速度が速くなるため、高温の空気を処理できる本発明の方法によれば、効率的で膜面積も小さくてすむ。したがって、航空機内の設備の簡素化、軽量化が可能となる。   According to the method of the present invention, high-temperature air, for example, 150 ° C. or higher, can be supplied to the air separation membrane module to obtain nitrogen-enriched air with an increased nitrogen concentration. The present invention is characterized by the use of an air separation membrane that has a high oxygen gas permeation rate and separation performance between oxygen and nitrogen at a high temperature and that can maintain the performance even when used at a high temperature for a long time. The present invention is suitable for an explosion-proof system for an aircraft fuel tank, for example. If this invention is used in this explosion-proof system, when supplying air to an air separation membrane module, the heat exchanger etc. for cooling high temperature air can be reduced in weight. In addition, since the air separation membrane has a higher permeation speed as the supplied air is higher in temperature, the method of the present invention that can process high-temperature air is efficient and requires a small membrane area. Therefore, the equipment in the aircraft can be simplified and reduced in weight.

実施例1および比較例2の測定結果を示す。The measurement result of Example 1 and Comparative Example 2 is shown. 実施例1および実施例2の測定結果を示す。The measurement result of Example 1 and Example 2 is shown.

本発明は、空気分離膜モジュールを用いて空気から窒素富化空気を生成する方法であって、150℃以上の高温の空気を空気分離膜モジュールに供給することを特徴とする。本発明において、特に断りがない限り、「高温」とは、150℃以上、好ましくは175℃以上、より好ましくは200℃以上のことを意味する。   The present invention is a method for generating nitrogen-enriched air from air using an air separation membrane module, characterized in that high-temperature air of 150 ° C. or higher is supplied to the air separation membrane module. In the present invention, unless otherwise specified, “high temperature” means 150 ° C. or higher, preferably 175 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher.

空気分離膜モジュールは、例えば、適当な長さの中空糸膜100〜1000000本程度を束ね、その中空糸束の両端部を、中空糸の少なくとも一方の端が開口状態を保持した状態になるようにして、熱硬化性樹脂などからなる管板で固着し、得られた中空糸束と管板などからなる中空糸膜エレメントを、少なくとも空気供給口と透過ガス排出口と非透過ガス排出口とを備える容器内に、中空糸膜の内側に通じる空間と中空糸膜の外側へ通じる空間とが隔絶するように収納し取り付けることによって得られる。このような空気分離膜モジュールでは、空気が空気供給口から中空糸膜の内側あるいは外側に接する空間へ供給され、中空糸膜に接して流れる間に空気中の酸素が選択的に膜を透過し、透過ガス(酸素富化空気)が透過ガス排出口から、膜を透過しなかった非透過ガス(窒素富化空気)が非透過ガス排出口からそれぞれ排出されることによって、ガス分離が行われる。   In the air separation membrane module, for example, about 100 to 1,000,000 hollow fiber membranes of appropriate length are bundled, and at both ends of the hollow fiber bundle, at least one end of the hollow fiber is in an open state. The hollow fiber membrane element consisting of a hollow fiber bundle and a tube sheet obtained by fixing with a tube plate made of a thermosetting resin or the like, at least an air supply port, a permeate gas discharge port, and a non-permeate gas discharge port In a container provided with a space that communicates with the inside of the hollow fiber membrane and a space that communicates with the outside of the hollow fiber membrane. In such an air separation membrane module, air is supplied from the air supply port to a space in contact with the inside or outside of the hollow fiber membrane, and oxygen in the air selectively permeates the membrane while flowing in contact with the hollow fiber membrane. Permeate gas (oxygen-enriched air) is discharged from the permeate gas outlet, and non-permeate gas (nitrogen-enriched air) that has not permeated through the membrane is discharged from the non-permeate gas outlet, whereby gas separation is performed. .

本発明に用いられる空気分離膜としては、特に限定はされないが、例えば、主として空気分離性能を担う極めて薄い緻密層(好ましくは厚さが0.001〜5μm)とその緻密層を支える比較的厚い多孔質層(好ましくは厚さが10〜2000μm)とからなる非対称構造を有する非対称空気分離膜が挙げられる。好ましくは、内径が10〜3000μmで外径が30〜7000μm程度の中空糸膜である。   The air separation membrane used in the present invention is not particularly limited. For example, an extremely thin dense layer (preferably having a thickness of 0.001 to 5 μm) mainly responsible for air separation performance and a relatively thick thickness supporting the dense layer. Examples include an asymmetric air separation membrane having an asymmetric structure composed of a porous layer (preferably having a thickness of 10 to 2000 μm). A hollow fiber membrane having an inner diameter of 10 to 3000 μm and an outer diameter of about 30 to 7000 μm is preferable.

本発明に用いる空気分離膜は、高温において以下のような特性を有することが好ましい。   The air separation membrane used in the present invention preferably has the following characteristics at high temperatures.

本発明に用いる空気分離膜は、高温において、酸素ガスの透過速度が高いことが好ましい。たとえば、175℃における酸素透過速度(P’O2)が、20×10−5cm(STP)/cm・sec・cmHg以上で、好ましくは25×10−5cm(STP)/cm・sec・cmHg以上、より好ましくは30×10−5cm(STP)/cm・sec・cmHg以上である。さらに、本発明に用いる空気分離膜は、高温でも分離性能が高いことが好ましく、たとえば、175℃において、膜の分離性能を表す酸素ガス透過速度と窒素ガス透過速度との比(P’O2/P’N2)が1.8以上、好ましくは2.0以上、より好ましくは2.5以上である。なお、透過速度の比は、通常低温ではより大きな値となる。透過速度比すなわち分離性能が高いと、目的とする窒素富化空気の回収率が高くなる。 The air separation membrane used in the present invention preferably has a high oxygen gas permeation rate at a high temperature. For example, the oxygen transmission rate ( P′O2 ) at 175 ° C. is 20 × 10 −5 cm 3 (STP) / cm 2 · sec · cmHg or more, preferably 25 × 10 −5 cm 3 (STP) / cm 2. It is at least sec · cmHg, more preferably at least 30 × 10 −5 cm 3 (STP) / cm 2 · sec · cmHg. Furthermore, the air separation membrane used in the present invention preferably has high separation performance even at high temperatures. For example, at 175 ° C., the ratio of the oxygen gas transmission rate and the nitrogen gas transmission rate ( P′O 2 / P ′ N2 ) is 1.8 or more, preferably 2.0 or more, more preferably 2.5 or more. Note that the ratio of transmission speeds is usually larger at low temperatures. When the permeation rate ratio, that is, the separation performance is high, the recovery rate of the target nitrogen-enriched air becomes high.

また、本発明に用いる空気分離膜は、高温で長時間使用しても酸素ガスの透過速度および膜の分離性能が大きく低下しないことが好ましい。たとえば、175℃で140時間使用したとき、酸素透過速度(P’O2)、および酸素ガスの透過速度と窒素ガスの透過速度との比(P’O2/P’N2)が、使用前のP’O2およびP’O2/P’N2のそれぞれ75%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。 In addition, the air separation membrane used in the present invention is preferably such that the oxygen gas permeation rate and membrane separation performance do not greatly deteriorate even when used for a long time at high temperatures. For example, when used at 175 ° C. for 140 hours, the oxygen transmission rate (P ′ O2 ) and the ratio of the oxygen gas transmission rate to the nitrogen gas transmission rate (P ′ O2 / P ′ N2 ) It is preferably 75% or more of each of ' O2 and P'O2 / P'N2 , more preferably 80% or more, and further preferably 90% or more.

さらに、本発明に用いる空気分離膜は、高温状態でも、その機能を損なわない程度に形状が保持されることが好ましい。たとえば、空気分離膜を構成する材質のガラス転移温度(Tg)が、好ましくは225℃より高く(すなわち、225℃以下に示されず)、より好ましくは250℃以上、さらに好ましくは300℃以上(ガラス転移温度が測定できないものを含む)であることが好ましい。さらに、高温で長時間形状が保持されることが好ましく、175℃に2時間置かれたときの形状保持率が95%以上であることが好ましく、99%以上であることがより好ましい。ここで、本発明において形状保持率とは、175℃で、2時間熱処理した後の糸の長さを、熱処理前の元の長さで徐して、その割合を示したものである。   Furthermore, the shape of the air separation membrane used in the present invention is preferably maintained to such an extent that its function is not impaired even at high temperatures. For example, the glass transition temperature (Tg) of the material constituting the air separation membrane is preferably higher than 225 ° C. (that is, not shown below 225 ° C.), more preferably 250 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher (glass It is preferable that the transition temperature cannot be measured. Furthermore, it is preferable that the shape is maintained for a long time at a high temperature, and the shape retention when it is placed at 175 ° C. for 2 hours is preferably 95% or more, and more preferably 99% or more. Here, in the present invention, the shape retention rate refers to the ratio of the yarn length after heat treatment at 175 ° C. for 2 hours, gradually reduced to the original length before heat treatment.

ガラス転移温度が225℃より高く、本発明に用いる分離膜に好ましい材料としては、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられ、特に好ましくは、ポリイミドが挙げられる。   Examples of a material having a glass transition temperature higher than 225 ° C. and preferable for the separation membrane used in the present invention include polyimide, polyethersulfone, polyamide, polyetheretherketone, and particularly preferably polyimide.

本発明の非対称ガス分離中空糸膜(以下、単に中空糸膜ともいう)を形成する材料として、特に限定されるものではないが、空気分離膜用として好適で、かつ、ガラス転移温度が225℃より高いポリイミドの組成の例を説明する。以下の組成のポリイミドは、下記一般式(1)の反復単位で示される芳香族ポリイミドであり、ガラス転移温度が通常250℃以上、好ましくは300℃以上(ガラス転移温度が測定できないものを含む)である。   The material for forming the asymmetric gas separation hollow fiber membrane of the present invention (hereinafter also simply referred to as a hollow fiber membrane) is not particularly limited, but is suitable for an air separation membrane and has a glass transition temperature of 225 ° C. An example of a higher polyimide composition will be described. The polyimide having the following composition is an aromatic polyimide represented by the repeating unit of the following general formula (1), and the glass transition temperature is usually 250 ° C. or higher, preferably 300 ° C. or higher (including those in which the glass transition temperature cannot be measured). It is.

Figure 2015186804
Figure 2015186804

上記式中、Bはテトラカルボン酸成分に起因する4価のユニットであり、Aはジアミン成分に起因する2価のユニットである。芳香族ポリイミドを構成するユニットについて以下に詳述する。   In the above formula, B is a tetravalent unit due to the tetracarboxylic acid component, and A is a divalent unit due to the diamine component. The units constituting the aromatic polyimide will be described in detail below.

ユニットBは、テトラカルボン酸成分に起因する4価のユニットであり、10〜70モル%、好ましくは20〜60モル%の下記一般式(B1)で示されるジフェニルヘキサフルオロプロパン構造からなるユニットB1と、90〜30モル%、好ましくは80〜40モル%の下記一般式(B2)で示されるビフェニル構造からなるユニットB2を含み、実質的にユニットB1およびユニットB2からなることが好ましい。ジフェニルヘキサフルオロプロパン構造が10モル%未満でビフェニル構造が90モル%を越えると、得られるポリイミドのガス分離性能が低下して、高性能ガス分離膜を得ることが難しくなる。一方、ジフェニルヘキサフルオロプロパン構造が70モル%を越えビフェニル構造が30モル%未満になると、得られるポリイミドの機械的強度が低下することがある。   Unit B is a tetravalent unit derived from a tetracarboxylic acid component, and is a unit B1 having a diphenylhexafluoropropane structure represented by the following general formula (B1) of 10 to 70 mol%, preferably 20 to 60 mol%. 90 to 30 mol%, preferably 80 to 40 mol% of the unit B2 having the biphenyl structure represented by the following general formula (B2), and substantially consisting of the unit B1 and the unit B2. If the diphenylhexafluoropropane structure is less than 10 mol% and the biphenyl structure exceeds 90 mol%, the gas separation performance of the resulting polyimide is lowered, making it difficult to obtain a high performance gas separation membrane. On the other hand, if the diphenylhexafluoropropane structure exceeds 70 mol% and the biphenyl structure is less than 30 mol%, the mechanical strength of the resulting polyimide may be reduced.

また、ユニットBは、下記式(B3)で示されるフェニル構造に基づく4価のユニットを含むこともできる。式(B3)で示されるフェニル構造に基づく4価のユニットは、0〜30モル%、好ましくは10〜20モル%が好適である。   The unit B can also include a tetravalent unit based on a phenyl structure represented by the following formula (B3). The tetravalent unit based on the phenyl structure represented by the formula (B3) is 0 to 30 mol%, preferably 10 to 20 mol%.

さらに、ユニットBは、ユニットB1、B2、B3以外のその他のテトラカルボン酸に起因する4価のユニットB4を含むことができる。   Further, the unit B can include a tetravalent unit B4 derived from other tetracarboxylic acids other than the units B1, B2, and B3.

Figure 2015186804
Figure 2015186804

ユニットAは、ジアミン成分に起因する2価のユニットであり、下記一般式(A1a)、(A1b)および(A1c)からなる群より選ばれるユニットA1と、下記一般式(A2a)および(A2b)からなる群より選ばれるユニットA2を含む。さらに、ユニットAは、ユニットA1、A2以外のその他のジアミン成分に起因する2価のユニットA3を含むことができる。   Unit A is a divalent unit derived from the diamine component, unit A1 selected from the group consisting of the following general formulas (A1a), (A1b) and (A1c), and the following general formulas (A2a) and (A2b) A unit A2 selected from the group consisting of: Furthermore, the unit A can include a divalent unit A3 resulting from other diamine components other than the units A1 and A2.

ユニットA1aは、式(A1a)で示されるビフェニル構造に基づく2価のユニットであり、ユニットA1bおよびA1cは、式(A1b)および式(A1c)で示されるヘキサフルオロ置換構造、より詳細には2つのトリフルオロメチル基を有する構造のユニットを有する。   The unit A1a is a divalent unit based on the biphenyl structure represented by the formula (A1a), and the units A1b and A1c are hexafluoro-substituted structures represented by the formulas (A1b) and (A1c), more specifically 2 It has a unit of structure having one trifluoromethyl group.

Figure 2015186804
(式中、Xは塩素原子または臭素原子で、nは1〜3である。)
Figure 2015186804
(In the formula, X is a chlorine atom or a bromine atom, and n is 1 to 3.)

Figure 2015186804
(式中、rは0または1であり、フェニル環はOH基により置換されていてもよい。)
Figure 2015186804
(In the formula, r is 0 or 1, and the phenyl ring may be substituted with an OH group.)

Figure 2015186804
(式中、YはOまたは単結合を示す。)
Figure 2015186804
(In the formula, Y represents O or a single bond.)

ユニットA1が式(A1a)で示されるユニットを有するときは、ユニットAにおいて30〜70モル%、好ましくは、30〜60モル%が好適である。このベンジジン類は、分離度の向上に寄与しているが、その量が多すぎるとポリマーが不溶になって製膜が困難になり、少なすぎると分離度が低下するので好ましくない。   When the unit A1 has a unit represented by the formula (A1a), 30 to 70 mol%, preferably 30 to 60 mol% is suitable for the unit A. These benzidines contribute to the improvement of the degree of separation, but if the amount is too large, the polymer becomes insoluble and film formation becomes difficult, and if the amount is too small, the degree of separation decreases, which is not preferable.

ユニットA1が式(A1b)および/または式(A1c)で示されるユニットを有するときは、これらが、ユニットAにおいて、10〜50モル%、好ましくは20〜40モル%含まれる。   When the unit A1 has a unit represented by the formula (A1b) and / or the formula (A1c), these are contained in the unit A in an amount of 10 to 50 mol%, preferably 20 to 40 mol%.

ユニットA2は、含硫黄ヘテロ環構造、具体的には下記一般式(A2a)および(A2b)で示されるユニット類からなる群より選ばれる。   Unit A2 is selected from the group consisting of sulfur-containing heterocyclic structures, specifically, units represented by the following general formulas (A2a) and (A2b).

Figure 2015186804
(式中、R及びR’は水素原子又は有機基であり、nは0、1又は2である。)
Figure 2015186804
(In the formula, R and R ′ are a hydrogen atom or an organic group, and n is 0, 1 or 2.)

Figure 2015186804
(式中、R及びR’は水素原子又は有機基であり、Xは−CH−又は−CO−である。)
Figure 2015186804
(In the formula, R and R ′ are a hydrogen atom or an organic group, and X is —CH 2 — or —CO—.)

ユニットA2は、ユニットAにおいて、90〜30モル%、好ましくは90〜40モル%、より好ましくは90〜50モル%、さらに好ましくは80〜60モル%含まれる。   Unit A2 is contained in unit A in an amount of 90 to 30 mol%, preferably 90 to 40 mol%, more preferably 90 to 50 mol%, still more preferably 80 to 60 mol%.

ユニットA3は、ユニットAにおいて、50モル%以下、好ましく40モル%以下、より好ましくは20モル%以下の量で含むことができる。   Unit A3 can be contained in unit A in an amount of 50 mol% or less, preferably 40 mol% or less, more preferably 20 mol% or less.

次に、芳香族ポリイミドの前記各ユニットを構成するモノマー成分について説明する。   Next, the monomer component which comprises each said unit of an aromatic polyimide is demonstrated.

前記一般式(B1)で示されるジフェニルヘキサフルオロプロパン構造からなるユニットは、テトラカルボン酸成分として、(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸、その二無水物、又はそのエステル化物を用いることによって得られる。前記(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸類としては、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸、3,3’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸、3,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸、それらの二無水物、又はそれらのエステル化物を好適に用いることができるが、特に4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸、その二無水物、又はそのエステル化物が好適である。   The unit having a diphenylhexafluoropropane structure represented by the general formula (B1) can be obtained by using (hexafluoroisopropylidene) diphthalic acid, a dianhydride thereof, or an esterified product thereof as a tetracarboxylic acid component. Examples of the (hexafluoroisopropylidene) diphthalic acids include 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic acid, 3,3 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic acid, and 3,4 ′-(hexafluoroisopropylidene). ) Diphthalic acid, dianhydrides thereof, or esterified products thereof can be preferably used, but 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic acid, dianhydrides thereof, or esterified products thereof are particularly preferable. It is.

前記一般式(B2)で示されるビフェニル構造からなるユニットは、テトラカルボン酸成分として、ビフェニルテトラカルボン酸、その二無水物、又はそのエステル化物などのビフェニルテトラカルボン酸類を用いることによって得られる。前記ビフェニルテトラカルボン酸類としては、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸、それらの二無水物、又はそれらのエステル化物を好適に用いることができるが、特に3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、その二無水物、又はそのエステル化物が好適である。   The unit having a biphenyl structure represented by the general formula (B2) can be obtained by using biphenyltetracarboxylic acids such as biphenyltetracarboxylic acid, dianhydrides thereof, or esterified products thereof as a tetracarboxylic acid component. Examples of the biphenyltetracarboxylic acids include 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid, and 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic acid. Carboxylic acids, dianhydrides thereof, or esterified products thereof can be preferably used, but 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, dianhydrides thereof, or esterified products thereof are particularly preferable. It is.

前記一般式(B3)で示されるフェニル構造に基づく4過のユニットは、ピロメリット酸およびその酸無水物等のピロメリット酸類を用いることによって得られる。このピロメリット酸類は、機械的性質を高めるうえで好適であるが、その量が多すぎると製膜時のポリマー溶液が凝固する等、不安定になって中空糸を形成することが困難になる。   A 4-mer unit based on the phenyl structure represented by the general formula (B3) can be obtained by using pyromellitic acids such as pyromellitic acid and its acid anhydride. These pyromellitic acids are suitable for enhancing the mechanical properties. However, if the amount is too large, the polymer solution at the time of film formation is solidified and it becomes difficult to form a hollow fiber. .

ユニットB4を与えるその他のテトラカルボン酸成分は、上記で示される化合物以外のテトラカルボン酸類であり、本発明の本発明の効果を損なわず、場合によっては性能をさらに改良し得る化合物が選ばれる。例えば、ジフェニルエ−テルテトラカルボン酸類、ベンゾフェノンテトラカルボン酸類、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸類、ナフタレンテトラカルボン酸類、ジフェニルメタンテトラカルボン酸類、ジフェニルプロパンテトラカルボン類等を挙げることができる。   The other tetracarboxylic acid component that gives the unit B4 is a tetracarboxylic acid other than the compounds shown above, and a compound that does not impair the effects of the present invention and can further improve performance is selected. Examples thereof include diphenyl ether tetracarboxylic acids, benzophenone tetracarboxylic acids, diphenyl sulfone tetracarboxylic acids, naphthalene tetracarboxylic acids, diphenylmethane tetracarboxylic acids, diphenylpropane tetracarboxylic acids, and the like.

前記一般式(A1a)で示されるビフェニル構造に基づく2価のユニットは、ジアミン成分として、一般式(A1a−M)で示されるハロゲン置換ベンジジン類を用いることによって得られる。   The divalent unit based on the biphenyl structure represented by the general formula (A1a) can be obtained by using halogen-substituted benzidines represented by the general formula (A1a-M) as the diamine component.

Figure 2015186804
(式中、Xは塩素原子または臭素原子で、n=1〜3である。)
Figure 2015186804
(In the formula, X is a chlorine atom or a bromine atom, and n = 1 to 3).

ハロゲン置換ベンジジン類としては、ジクロロベンジジン(ジアミノジクロロビフェニル)類、テトラクロロベンジジン(ジアミノテトラクロロビフェニル)類、ヘキサクロロベンジジン類、テトラブロモベンジジン類、ジブロモベンジジン類、ヘキサブロモベンジジン類等を挙げることができる。前記ジクロロベンジジン類としては、3,3’-ジクロロベンジジン(DCB)、テトラクロロベンジジン類としては、2,2’,5,5’−テトラクロロベンジジン(TCB)等を挙げることができる。   Examples of halogen-substituted benzidines include dichlorobenzidine (diaminodichlorobiphenyl), tetrachlorobenzidine (diaminotetrachlorobiphenyl), hexachlorobenzidine, tetrabromobenzidine, dibromobenzidine, hexabromobenzidine and the like. . Examples of the dichlorobenzidines include 3,3'-dichlorobenzidine (DCB), and examples of the tetrachlorobenzidines include 2,2 ', 5,5'-tetrachlorobenzidine (TCB).

一般式(A1b)で示される2価のユニットは、ジアミン成分として、一般式(A1b−M)で示されるヘキサフルオロ置換化合物類を用いることによって得られる。   The divalent unit represented by the general formula (A1b) is obtained by using hexafluoro-substituted compounds represented by the general formula (A1b-M) as the diamine component.

Figure 2015186804
(式中、rは0または1であり、フェニル環はOH基により置換されていてもよい。)

(A1b−M)で示されるヘキサフルオロ置換化合物類の好ましい化合物は、一般式(A1b−M1)〜(A1b−M3):
Figure 2015186804
(In the formula, r is 0 or 1, and the phenyl ring may be substituted with an OH group.)

Preferred compounds of the hexafluoro-substituted compounds represented by (A1b-M) are general formulas (A1b-M1) to (A1b-M3):

Figure 2015186804
で表される。
Figure 2015186804
It is represented by

一般式(A1b−M1)で表されるビス〔(アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン類としては、例えば2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパンを挙げることができる。一般式(A1b−M2)で表されるビス(アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン類としては、例えば2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパンを挙げることができる。一般式(A1b−M3)で表されるヒドロキシル基置換ビス(アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン類としては、例えば2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ)ヘキサフルオロプロパンを挙げることができる。   Examples of the bis [(aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropanes represented by the general formula (A1b-M1) include 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2 -Bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane can be mentioned. Examples of the bis (aminophenyl) hexafluoropropanes represented by the general formula (A1b-M2) include 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane. Examples of the hydroxyl group-substituted bis (aminophenyl) hexafluoropropanes represented by the general formula (A1b-M3) include 2,2-bis (3-amino-4-hydroxy) hexafluoropropane.

また、一般式(A1c)で示される2価のユニットは、ジアミン成分として、一般式(A1c−M)で示されるヘキサフルオロ置換化合物類を用いることによって得られる。   Moreover, the bivalent unit shown by general formula (A1c) is obtained by using the hexafluoro substituted compounds shown by general formula (A1c-M) as a diamine component.

Figure 2015186804
(式中、YはOまたは単結合を示す。)

一般式(A1c−M)で表されるジアミン化合物類としては、例えば、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル等を挙げることができる。
Figure 2015186804
(In the formula, Y represents O or a single bond.)

Examples of the diamine compounds represented by the general formula (A1c-M) include 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminodiphenyl ether and 2,2′-bis (trifluoromethyl). Examples include -4,4'-diaminobiphenyl.

また、前記一般式(A2a)又は前記一般式(A2b)で示される構造からなるユニットは、ジアミン成分として、それぞれ、下記一般式(A2a−M)及び一般式(A2b−M)で示される芳香族ジアミンを用いることによって得られる。   Moreover, the unit which consists of a structure shown by the said general formula (A2a) or the said general formula (A2b) is a fragrance shown by the following general formula (A2a-M) and general formula (A2b-M) as a diamine component, respectively. It is obtained by using a group diamine.

Figure 2015186804
(式中、R及びR’は水素原子又は有機基であり、nは0、1又は2である。)
Figure 2015186804
(In the formula, R and R ′ are a hydrogen atom or an organic group, and n is 0, 1 or 2.)

Figure 2015186804
(式中、R及びR’は水素原子又は有機基であり、Xは−CH−又は−CO−である。)
Figure 2015186804
(In the formula, R and R ′ are a hydrogen atom or an organic group, and X is —CH 2 — or —CO—.)

前記一般式(A2a−M)で示される芳香族ジアミンとしては、一般式(A2a−M)のnが0である下記一般式(A2a−M1)で示されるジアミノジベンゾチオフェン類、又は一般式(A2a−M)のnが2である下記一般式(A2a−M2)で示されるジアミノジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド類を好適に挙げることができる。   Examples of the aromatic diamine represented by the general formula (A2a-M) include diaminodibenzothiophenes represented by the following general formula (A2a-M1) in which n in the general formula (A2a-M) is 0, or a general formula ( Preferred examples include diaminodibenzothiophene = 5,5-dioxides represented by the following general formula (A2a-M2) in which n of A2a-M) is 2.

Figure 2015186804
(式中、R及びR’は水素原子又は有機基である。)
Figure 2015186804
(In the formula, R and R ′ are a hydrogen atom or an organic group.)

Figure 2015186804
(式中、R及びR’は水素原子又は有機基である。)
Figure 2015186804
(In the formula, R and R ′ are a hydrogen atom or an organic group.)

前記のジアミノジベンゾチオフェン類(一般式(A2a−M1))としては、例えば3,7−ジアミノ−2,8−ジメチルジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−2,6−ジメチルジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−4,6−ジメチルジベンゾチオフェン、2,8−ジアミノ−3,7−ジメチルジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−2,8−ジエチルジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−2,6−ジエチルジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−4,6−ジエチルジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−2,8−ジプロピルジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−2,6−ジプロピルジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−4,6−ジプロピルジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−2,8−ジメトキシジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−2,6−ジメトキシジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−4,6−ジメトキシジベンゾチオフェンなどを挙げることができる。   Examples of the diaminodibenzothiophenes (general formula (A2a-M1)) include 3,7-diamino-2,8-dimethyldibenzothiophene, 3,7-diamino-2,6-dimethyldibenzothiophene, and 3,7. -Diamino-4,6-dimethyldibenzothiophene, 2,8-diamino-3,7-dimethyldibenzothiophene, 3,7-diamino-2,8-diethyldibenzothiophene, 3,7-diamino-2,6-diethyl Dibenzothiophene, 3,7-diamino-4,6-diethyldibenzothiophene, 3,7-diamino-2,8-dipropyldibenzothiophene, 3,7-diamino-2,6-dipropyldibenzothiophene, 3,7 -Diamino-4,6-dipropyldibenzothiophene, 3,7-diamino-2,8-dimethoxydibenzo Thiophene, 3,7-diamino-2,6-dimethoxy dibenzothiophene, and the like 3,7-diamino-4,6-dimethoxy-dibenzothiophene.

前記のジアミノジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド類(一般式(A2a−M2))としては、例えば3,7−ジアミノ−2,8−ジメチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、3,7−ジアミノ−2,6−ジメチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、3,7−ジアミノ−4,6−ジメチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、2,8−ジアミノ−3,7−ジメチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、3,7−ジアミノ−2,8−ジエチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、3,7−ジアミノ−2,6−ジエチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、3,7−ジアミノ−4,6−ジエチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、3,7−ジアミノ−2,8−ジプロピルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、3,7−ジアミノ−2,6−ジプロピルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、3,7−ジアミノ−4,6−ジプロピルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、3,7−ジアミノ−2,8−ジメトキシジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、3,7−ジアミノ−2,6−ジメトキシジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、3,7−ジアミノ−4,6−ジメトキシジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシドなどを挙げることができる。   Examples of the diaminodibenzothiophene = 5,5-dioxides (general formula (A2a-M2)) include 3,7-diamino-2,8-dimethyldibenzothiophene = 5,5-dioxide and 3,7-diamino. -2,6-dimethyldibenzothiophene = 5,5-dioxide, 3,7-diamino-4,6-dimethyldibenzothiophene = 5,5-dioxide, 2,8-diamino-3,7-dimethyldibenzothiophene = 5 , 5-dioxide, 3,7-diamino-2,8-diethyldibenzothiophene = 5,5-dioxide, 3,7-diamino-2,6-diethyldibenzothiophene = 5,5-dioxide, 3,7-diamino -4,6-diethyldibenzothiophene = 5,5-dioxide, 3,7-diamino-2,8-dipropyldibenzothiophene = 5,5-dioxide, 3,7-diamino-2,6-dipropyldibenzothiophene = 5,5-dioxide, 3,7-diamino-4,6-dipropyldibenzothiophene = 5,5-dioxide, 3 , 7-diamino-2,8-dimethoxydibenzothiophene = 5,5-dioxide, 3,7-diamino-2,6-dimethoxydibenzothiophene = 5,5-dioxide, 3,7-diamino-4,6-dimethoxy And dibenzothiophene = 5,5-dioxide.

前記の一般式(A2b−M)において、Xが−CH−であるジアミノチオキサンテン−10,10−ジオン類としては、例えば3,6−ジアミノチオキサンテン−10,10−ジオン、2,7−ジアミノチオキサンテン−10,10−ジオン、3,6−ジアミノ−2,7−ジメチルチオキサンテン−10,10−ジオン、3,6−ジアミノ−2,8−ジエチル−チオキサンテン−10,10−ジオン、3,6−ジアミノ−2,8−ジプロピルチオキサンテン−10,10−ジオン、3,6−ジアミノ−2,8−ジメトキシチオキサンテン−10,10−ジオン、等を挙げることができる。 In the general formula (A2b-M), examples of the diaminothioxanthene-10,10-diones in which X is —CH 2 — include, for example, 3,6-diaminothioxanthene-10,10-dione, 2,7 -Diaminothioxanthene-10,10-dione, 3,6-diamino-2,7-dimethylthioxanthene-10,10-dione, 3,6-diamino-2,8-diethyl-thioxanthene-10,10- Examples include dione, 3,6-diamino-2,8-dipropylthioxanthene-10,10-dione, 3,6-diamino-2,8-dimethoxythioxanthene-10,10-dione, and the like.

前記の一般式(A2b−M)において、Xが−CO−であるジアミノチオキサンテン−9,10,10−トリオン類としては、例えば3,6−ジアミノ−チオキサンテン−9,10,10−トリオン、2,7−ジアミノ−チオキサンテン−9,10,10−トリオンなどを挙げることができる。   Examples of the diaminothioxanthene-9,10,10-trione in the general formula (A2b-M) where X is —CO— include, for example, 3,6-diamino-thioxanthene-9,10,10-trione. 2,7-diamino-thioxanthene-9,10,10-trione and the like.

ユニットA3を与えるその他のジアミン成分は、上記で示される化合物以外のジアミン化合物であり、本発明の本発明の効果を損なわず、場合によっては性能をさらに改良し得る化合物が選ばれる。   The other diamine component that gives the unit A3 is a diamine compound other than the compounds shown above, and a compound that does not impair the effects of the present invention and can further improve performance is selected.

例えば、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホン等のジアミノジフェニルスルホン類;
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジエトキシ−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル等のジアミノジフェニルエーテル類;
4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン等のジアミノジフェニルメタン類;
2,2−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン等の2,2−ビス(アミノフェニル)プロパン類;
2,2−ビス〔4−(4-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(3-アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン等の2,2−ビス(アミノフェノキシフェニル)プロパン類;
4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン等のジアミノベンゾフェノン類;
3,5−ジアミノ安息香酸等のジアミノ安息香酸類;
1,3−フェニレンジアミン、1,4−フェニレンジアミン等のフェニレンジアミン類;
2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル等のジクロロジアミノジフェニルエーテル類;
オルトトリジン、メタトリジン等のトリジン類;
2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル等のジヒドロキシジアミノビフェニル類;
等を挙げることができる。
For example, diaminodiphenyl sulfones such as 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, 3,4′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenyl sulfone ;
4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diethoxy-4,4 ′ -Diaminodiphenyl ethers such as diaminodiphenyl ether;
Diaminodiphenylmethanes such as 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diaminodiphenylmethane;
2,2-bis (aminophenyl) propanes such as 2,2-bis (3-aminophenyl) propane and 2,2-bis (4-aminophenyl) propane;
2,2-bis (aminophenoxyphenyl) propanes such as 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane and 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane;
Diaminobenzophenones such as 4,4′-diaminobenzophenone and 3,3′-diaminobenzophenone;
Diaminobenzoic acids such as 3,5-diaminobenzoic acid;
Phenylenediamines such as 1,3-phenylenediamine and 1,4-phenylenediamine;
Dichlorodiaminodiphenyl ethers such as 2,2′-dichloro-4,4′-diaminodiphenyl ether;
Toluidines such as orthotolidine and metatolidine;
Dihydroxydiaminobiphenyls such as 2,2′-dihydroxy-4,4′-diaminobiphenyl;
Etc.

これらの中でも好ましくは、ジアミノジフェニルスルホン類、ジアミノジフェニルエーテル類、ジアミノ安息香酸類、ジクロロジアミノジフェニルエーテル類、ジヒドロキシジアミノビフェニル類である。   Among these, diaminodiphenyl sulfones, diaminodiphenyl ethers, diaminobenzoic acids, dichlorodiaminodiphenyl ethers, and dihydroxydiaminobiphenyls are preferable.

本発明において、非対称空気分離膜に一般式(1)の反復単位で示される芳香族ポリイミドを用いる場合、例えば、上記テトラカルボン酸成分は、ユニットB1を与えるカルボン酸として4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン -ビス(無水フタル酸)、ユニットB2を与えるカルボン酸として3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ユニットB3を与えるカルボン酸としてピロメリット酸二無水物、上記ジアミン成分は、ユニットA1を与えるジアミンとして2,2’,5,5’−テトラクロロベンジジン、ユニットA2を与えるジアミンとして3,7−ジアミノ−ジメチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシドを組み合わせて用いることが好ましい。本発明において、3,7−ジアミノ−ジメチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシドとは、3,7−ジアミノ−2,8−ジメチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシドを主成分とし、メチル基の位置が異なる異性体3,7−ジアミノ−2,6−ジメチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド、3,7−ジアミノ−4,6−ジメチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシドを含む混合物のことを意味する。   In the present invention, when the aromatic polyimide represented by the repeating unit of the general formula (1) is used for the asymmetric air separation membrane, for example, the tetracarboxylic acid component is 4,4 ′-(hexa) as the carboxylic acid that gives the unit B1. Fluoroisopropylidene-bis (phthalic anhydride), 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as carboxylic acid to give unit B2, pyromellitic dianhydride as carboxylic acid to give unit B3, As the diamine component, 2,2 ′, 5,5′-tetrachlorobenzidine is used as a diamine that gives unit A1, and 3,7-diamino-dimethyldibenzothiophene = 5,5-dioxide is used as a diamine that gives unit A2. In the present invention, 3,7-diamino-dimethyldibenzothi Phen = 5,5-dioxide is an isomer 3,7-diamino-2, which is mainly composed of 3,7-diamino-2,8-dimethyldibenzothiophene = 5,5-dioxide and has different methyl group positions. It means a mixture containing 6-dimethyldibenzothiophene = 5,5-dioxide and 3,7-diamino-4,6-dimethyldibenzothiophene = 5,5-dioxide.

前記芳香族ポリイミド溶液の調製は、有機極性溶媒中にテトラカルボン酸成分とジアミン成分とを所定の組成比で加え、室温程度の低温で重合反応させてポリアミド酸を生成し次いで加熱して加熱イミド化するか又はピリジンなどを加えて化学イミド化する2段法、または、有機極性溶媒中にテトラカルボン酸成分とジアミン成分とを所定の組成比で加え、100〜250℃好ましくは130〜200℃程度の高温で重合イミド化反応させる1段法によって好適に行われる。加熱によってイミド化反応を行うときは脱離する水またはアルコールを除去しながら行うことが好適である。有機極性溶媒に対するテトラカルボン酸成分とジアミン成分の使用量は、溶媒中のポリイミドの濃度が5〜50重量%程度好ましくは5〜40重量%にするのが好適である。   The aromatic polyimide solution is prepared by adding a tetracarboxylic acid component and a diamine component in an organic polar solvent at a predetermined composition ratio, causing a polymerization reaction at a low temperature of about room temperature to produce a polyamic acid, and then heating to form a heated imide. Or a chemical imidization by adding pyridine or the like, or a tetracarboxylic acid component and a diamine component are added in a predetermined composition ratio in an organic polar solvent, and 100 to 250 ° C., preferably 130 to 200 ° C. It is suitably carried out by a one-stage method in which a polymerization imidization reaction is performed at a high temperature. When the imidization reaction is carried out by heating, it is preferred to carry out while removing water or alcohol that is eliminated. The amount of the tetracarboxylic acid component and diamine component used in the organic polar solvent is such that the concentration of the polyimide in the solvent is about 5 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight.

重合イミド化して得られた芳香族ポリイミド溶液は、そのまま直接紡糸に用いることもできる。また、例えば得られた芳香族ポリイミド溶液を芳香族ポリイミドに対し非溶解性の溶媒中に投入して芳香族ポリイミドを析出させて単離後、改めて有機極性溶媒に所定濃度になるように溶解させて芳香族ポリイミド溶液を調製し、それを紡糸に用いることもできる。   The aromatic polyimide solution obtained by polymerization imidization can be directly used for spinning as it is. In addition, for example, the obtained aromatic polyimide solution is put into a solvent insoluble in aromatic polyimide to precipitate and isolate the aromatic polyimide, and then dissolved again in an organic polar solvent to a predetermined concentration. It is also possible to prepare an aromatic polyimide solution and use it for spinning.

紡糸に用いる芳香族ポリイミド溶液は、ポリイミドの濃度が5〜40重量%更には8〜25重量%になるようにするのが好ましく、溶液粘度(回転粘度)は100℃で100〜15000ポイズ好ましくは200〜10000ポイズ、特に300〜5000ポイズであることが好ましい。溶液粘度が100ポイズ未満では、均質膜(フィルム)は得られるかもしれないが、機械的強度の大きな非対称膜を得ることは難しい。また、15000ポイズを越えると、紡糸ノズルから押し出しにくくなるため目的の形状の非対称中空糸膜を得ることは難しい。   The aromatic polyimide solution used for spinning preferably has a polyimide concentration of 5 to 40% by weight, more preferably 8 to 25% by weight, and the solution viscosity (rotational viscosity) is preferably 100 to 15000 poise at 100 ° C. It is preferably 200 to 10,000 poise, particularly 300 to 5000 poise. If the solution viscosity is less than 100 poise, a homogeneous film (film) may be obtained, but it is difficult to obtain an asymmetric film having high mechanical strength. On the other hand, if it exceeds 15000 poise, it is difficult to push out from the spinning nozzle, so it is difficult to obtain an asymmetric hollow fiber membrane having the desired shape.

前記有機極性溶媒としては、得られる芳香族ポリイミドを好適に溶解できるものであれば限定されるものではないが、例えばフェノール、クレゾール、キシレノールのようなフェノール類、2個の水酸基をベンゼン環に直接有するカテコール、レゾルシンのようなカテコール類、3−クロルフェノール、4−クロルフェノール(後述のパラクロロフェノールに同じ)、3−ブロムフェノール、4−ブロムフェノール、2−クロル−5−ヒドロキシトルエンなどのハロゲン化フェノール類などからなるフェノール系溶媒、又はN−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミドなどのアミド類からなるアミド系溶媒、あるいはそれらの混合溶媒などを好適に挙げることができる。   The organic polar solvent is not limited as long as the aromatic polyimide obtained can be suitably dissolved. For example, phenols such as phenol, cresol, and xylenol, and two hydroxyl groups directly on the benzene ring. Catechol, catechols such as resorcin, halogens such as 3-chlorophenol, 4-chlorophenol (same as parachlorophenol described later), 3-bromophenol, 4-bromophenol, 2-chloro-5-hydroxytoluene Phenolic solvents comprising fluorinated phenols, or N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-dimethyl Amiamide such as acetamide, N, N-diethylacetamide Amide solvents consisting class, or a mixed solvent thereof and the like can be preferably exemplified.

本発明に用いる中空糸膜は、前記芳香族ポリイミド溶液等を用いて、乾湿式法による紡糸(乾湿式紡糸法)によって好適に得ることができる。乾湿式法は、中空糸形状にしたポリマー溶液の表面の溶媒を蒸発させて薄い緻密層(分離層)を形成し、更に、凝固液(ポリマー溶液の溶媒とは相溶し、ポリマーは不溶な溶剤)に浸漬し、その際生じる相分離現象を利用して微細孔を形成して多孔質層(支持層)を形成させる方法(相転換法)であり、Loebらが提案(例えば、米国特許3133132号)したものである。   The hollow fiber membrane used in the present invention can be suitably obtained by spinning by a dry / wet method (dry wet spinning method) using the aromatic polyimide solution or the like. In the dry-wet method, the solvent on the surface of the polymer solution in the form of a hollow fiber is evaporated to form a thin dense layer (separation layer), and further, the coagulation liquid (compatible with the solvent of the polymer solution and the polymer is insoluble). This is a method (phase conversion method) in which a porous layer (support layer) is formed by forming micropores by using a phase separation phenomenon that occurs in the solvent), and proposed by Loeb et al. 3133132).

乾湿式紡糸法は、紡糸用ノズルを用いて乾湿式法によって中空糸膜を形成する方法であり、例えば特開昭61−133106号公報や特開平3−267130号公報などに記載されている。   The dry-wet spinning method is a method of forming a hollow fiber membrane by a dry-wet method using a spinning nozzle, and is described in, for example, JP-A-61-133106 and JP-A-3-267130.

製造方法は、通常、紡糸工程(紡糸ドープ吐出工程)、凝固工程、洗浄工程、乾燥工程および熱処理工程を含む。   The production method usually includes a spinning process (spinning dope discharging process), a coagulation process, a washing process, a drying process, and a heat treatment process.

まず、紡糸工程(紡糸ドープ吐出工程)において、紡糸ドープ液の吐出のために使用される紡糸ノズルは、紡糸ドープ液を中空糸状体に押し出すものであればよく、チューブ・イン・オリフィス型ノズルなどが好適である。通常、押し出す際の芳香族ポリイミド溶液の温度範囲は約20℃〜150℃、特に30℃〜120℃が好適である。好適な温度範囲はドープの溶媒種類、粘度などによって異なる。また、ノズルから押し出される中空糸状体の内部へ気体または液体を供給しながら紡糸がおこなわれる。   First, in the spinning process (spinning dope discharging process), the spinning nozzle used for discharging the spinning dope liquid only needs to push the spinning dope liquid into the hollow fiber-like body, such as a tube-in-orifice type nozzle. Is preferred. Usually, the temperature range of the aromatic polyimide solution during extrusion is preferably about 20 ° C to 150 ° C, particularly 30 ° C to 120 ° C. A suitable temperature range varies depending on the type of solvent and viscosity of the dope. Further, spinning is performed while supplying a gas or a liquid into the hollow fiber-like body extruded from the nozzle.

紡糸工程から連続する凝固工程では、ノズルから吐出された中空糸状体が、一旦、大気中または窒素等の不活性ガス雰囲気中等に押し出され、引き続き、凝固浴に導かれ、凝固液に浸漬される。凝固液は、芳香族ポリイミド成分を実質的には溶解せず且つ芳香族ポリイミド溶液の溶媒と相溶性があるものが好適である。特に限定するものではないが、水や、メタノール、エタノール、プロピルアルコールなどの低級アルコール類や、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトンなどの低級アルキル基を有するケトン類など、あるいは、それらの混合物が好適に用いられる。また、芳香族ポリイミド溶液の溶媒がアミド系溶媒であるときは、アミド系溶媒の水溶液も好ましい。   In the coagulation process that continues from the spinning process, the hollow fiber discharged from the nozzle is once extruded into the atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen, etc., and then guided to the coagulation bath and immersed in the coagulation liquid. . The coagulation liquid preferably does not substantially dissolve the aromatic polyimide component and is compatible with the solvent of the aromatic polyimide solution. Although not particularly limited, water, lower alcohols such as methanol, ethanol and propyl alcohol, ketones having a lower alkyl group such as acetone, diethyl ketone and methyl ethyl ketone, or mixtures thereof are preferably used. It is done. Moreover, when the solvent of the aromatic polyimide solution is an amide solvent, an aqueous solution of an amide solvent is also preferable.

次の洗浄工程では、必要によりエタノール等の洗浄溶媒で洗浄し、次いで置換溶媒、例えばイソペンタン、n−ヘキサン、イソオクタン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素を使用して、中空糸の外側および内側の凝固液および/または洗浄溶媒を置換する。   In the next washing step, washing is carried out with a washing solvent such as ethanol, if necessary, and then a substitution solvent such as an aliphatic hydrocarbon such as isopentane, n-hexane, isooctane, n-heptane is used on the outer and inner sides of the hollow fiber. Replace the coagulation liquid and / or washing solvent.

次の乾燥工程では、置換溶媒を含む中空糸を適当な温度で乾燥する。そして、熱処理工程において、好ましくは、用いられた芳香族ポリイミドの軟化点又は二次転移点よりも低い温度で、熱処理を行うことで、非対称ガス分離中空糸膜が得られる。   In the next drying step, the hollow fiber containing the substitution solvent is dried at an appropriate temperature. In the heat treatment step, preferably, the asymmetric gas separation hollow fiber membrane is obtained by performing heat treatment at a temperature lower than the softening point or secondary transition point of the aromatic polyimide used.

次に、実施例によって本発明を更に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Next, the present invention will be further described with reference to examples. In addition, this invention is not limited to a following example.

<中空糸膜のガラス転移温度(Tg)の測定方法>
ガラス転移温度(Tg)の測定は、JIS K7121の補外ガラス転移開始温度の測定方法に従い、島津製作所DSC50装置を用い、試料量2mg、窒素雰囲気ガス下で室温から400℃までを10℃/minにて実施した。
<Measuring method of glass transition temperature (Tg) of hollow fiber membrane>
The glass transition temperature (Tg) is measured according to the method for measuring the extrapolated glass transition start temperature of JIS K7121, using a Shimadzu DSC50 apparatus, a sample amount of 2 mg, from room temperature to 400 ° C. under a nitrogen atmosphere gas at 10 ° C./min. It carried out in.

<中空糸膜の形状保持率の測定方法>
形状保持率の測定では、200mm長さの中空糸を175℃の熱風式恒温器中にて2時間保持した熱処理前後の長さを測定した。熱処理前の元の長さに対する、熱処理後の長さの割合を形状保持率とした。
<Method for measuring shape retention rate of hollow fiber membrane>
In the measurement of the shape retention rate, the length before and after heat treatment in which a hollow fiber having a length of 200 mm was held in a hot air thermostat at 175 ° C. for 2 hours was measured. The ratio of the length after the heat treatment to the original length before the heat treatment was defined as the shape retention rate.

<溶液粘度の測定方法>
ポリイミド溶液の溶液粘度は、回転粘度計(ローターのずり速度1.75sec−1)を用い温度100℃で測定した。
<Measurement method of solution viscosity>
The solution viscosity of the polyimide solution was measured at a temperature of 100 ° C. using a rotational viscometer (shear rate of rotor: 1.75 sec −1 ).

<製造例1>
撹拌機と窒素ガス導入管が取り付けられたセパラブルフラスコに、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)−ビス(無水フタル酸) 200ミリモルと、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物 225ミリモルと、ピロメリット酸二無水物 75ミリモルと、2,2’,5,5’−テトラクロロベンジジン 250ミリモルと、3,7−ジアミノ−ジメチルジベンゾチオフェン=5,5−ジオキシド 250ミリモルとを、溶媒の4−クロロフェノール1882gと共に加え、窒素ガスをフラスコ内に流通させながら、撹拌下に反応温度190℃で20時間重合イミド化反応をおこない、ポリイミド濃度が17重量%の芳香族ポリイミド溶液を調製した。この芳香族ポリイミド溶液の100℃における溶液粘度は1940ポイズであった。
<Production Example 1>
In a separable flask equipped with a stirrer and a nitrogen gas inlet tube, 200 mmol of 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) -bis (phthalic anhydride) and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetra 225 mmol of carboxylic dianhydride, 75 mmol of pyromellitic dianhydride, 250 mmol of 2,2 ′, 5,5′-tetrachlorobenzidine, 3,7-diamino-dimethyldibenzothiophene = 5,5- 250 mmol of dioxide was added together with 1882 g of 4-chlorophenol as a solvent, and a polymerization imidization reaction was carried out with stirring at a reaction temperature of 190 ° C. for 20 hours while flowing nitrogen gas through the flask. The polyimide concentration was 17% by weight. An aromatic polyimide solution was prepared. The solution viscosity at 100 ° C. of this aromatic polyimide solution was 1940 poise.

前記調製した芳香族ポリイミド溶液を、400メッシュの金網でろ過し、これをドープ液として、中空糸紡糸用ノズルを備えた紡糸装置を使用して、中空糸紡糸用ノズル(円形開口部外径1000μm、円形開口部スリット幅200μm、芯部開口部外径400μm)の円形開口部からドープ液を吐出させ、同時に芯部開口部から窒素ガスを吐出させて中空糸状体を形成し、それを窒素雰囲気中に通した後、凝固液に浸漬して凝固させ、引取りロールによって引き取って、湿潤中空糸膜を得た。次いでこの中空糸膜を乾燥し、更に250℃で30分間加熱処理して、中空糸膜1を得た。   The prepared aromatic polyimide solution is filtered through a 400-mesh wire mesh, and this is used as a dope solution by using a spinning device equipped with a hollow fiber spinning nozzle (circular opening outer diameter 1000 μm). A dope solution is discharged from a circular opening having a circular opening slit width of 200 μm and a core opening outer diameter of 400 μm, and at the same time, nitrogen gas is discharged from the core opening to form a hollow fiber-like body in a nitrogen atmosphere. After passing through, it was immersed in a coagulation liquid to be solidified, and taken up by a take-up roll to obtain a wet hollow fiber membrane. Next, this hollow fiber membrane was dried and further subjected to a heat treatment at 250 ° C. for 30 minutes to obtain a hollow fiber membrane 1.

得られた中空糸膜1は、大略、外径が410μm、内径が280μmであった。中空糸膜から糸束エレメントを形成し、次いで、それらの各中空糸膜の糸束エレメントからガス分離膜モジュールを形成した。   The obtained hollow fiber membrane 1 generally had an outer diameter of 410 μm and an inner diameter of 280 μm. A yarn bundle element was formed from the hollow fiber membranes, and then a gas separation membrane module was formed from the yarn bundle elements of the respective hollow fiber membranes.

以下実施例1、2においては、上記により製造した中空糸膜1を用いた空気分離膜モジュール1を使用し、比較例1、2においては、下記中空糸膜2を用いた空気分離膜モジュール2、または中空糸膜3を用いた空気分離膜モジュール3を使用した。   Hereinafter, in Examples 1 and 2, the air separation membrane module 1 using the hollow fiber membrane 1 manufactured as described above is used. In Comparative Examples 1 and 2, the air separation membrane module 2 using the following hollow fiber membrane 2 is used. Alternatively, an air separation membrane module 3 using a hollow fiber membrane 3 was used.

各中空糸膜についての特性等を表1に示す。ガラス転移温度、形状保持率は上記方法により測定した。   Table 1 shows the characteristics and the like of each hollow fiber membrane. Glass transition temperature and shape retention were measured by the above methods.

Figure 2015186804
Figure 2015186804

各空気分離膜モジュールの諸元について、表2に示す。   Table 2 shows the specifications of each air separation membrane module.

Figure 2015186804
Figure 2015186804

<実施例1>
空気分離膜モジュール1に、175℃の空気を圧力0.2MPaGで供給し、非透過ガスすなわち窒素富化空気中の酸素ガス濃度が12%になるように空気供給量を調整し、この条件で連続的に運転した。運転を開始してからの各経過時間において、製造された窒素富化空気の流量を測定した。測定結果を図1に示す。また、測定結果より、運転開始から0時間、140時間、2069時間経過後の空気分離膜の酸素透過速度(P’O2)、分離性能を示す酸素ガス透過速度と窒素ガス透過速度との比(P’O2/P’N2)を算出した。その結果を表3に示す。
<Example 1>
Air at 175 ° C. is supplied to the air separation membrane module 1 at a pressure of 0.2 MPaG, and the air supply amount is adjusted so that the oxygen gas concentration in the non-permeate gas, that is, nitrogen-enriched air is 12%. I drove continuously. At each elapsed time from the start of operation, the flow rate of the produced nitrogen-enriched air was measured. The measurement results are shown in FIG. Further, from the measurement results, the oxygen permeation rate ( P′O2 ) of the air separation membrane after the lapse of 0 hours, 140 hours, and 2069 hours from the start of operation, and the ratio of the oxygen gas permeation rate and the nitrogen gas permeation rate indicating the separation performance ( P'O2 / P'N2 ) was calculated. The results are shown in Table 3.

運転を開始した時点(0時間)では、P’O2は35.4×10−5cm(STP)/cm・sec・cmHgであり、空気分離膜モジュール1から得られた窒素富化空気の流量は、0.748Nm/hであった。運転開始後140時間経過時には、P’O2は33.4×10−5cm(STP)/cm・sec・cmHgであり、運転開始時より5.6%低下したのみであった。運転開始後2069時間経過後のP’O2は31.4×10−5cm(STP)/cm・sec・cmHgであり、運転開始時より11%低下した。運転開始後2069時間経過後の空気分離膜モジュール1から得られた窒素富化空気の流量は、0.65Nm/hであり、運転開始の時点と比較して13%しか減少しなかった。この結果から、175℃で2000時間運転しても、空気分離膜モジュール1はガス分離膜能を維持していることがわかる。 At the time of starting operation (0 hour), P′O2 is 35.4 × 10 −5 cm 3 (STP) / cm 2 · sec · cmHg, and the nitrogen-enriched air obtained from the air separation membrane module 1 The flow rate of was 0.748 Nm 3 / h. At 140 hours after the start of operation, P′O2 was 33.4 × 10 −5 cm 3 (STP) / cm 2 · sec · cmHg, which was only a 5.6% decrease from the start of operation. P 'O2 after 2069 hours passed after the start of operation is 31.4 × 10 -5 cm 3 (STP ) / cm 2 · sec · cmHg, was reduced by 11% from the start of operation. The flow rate of nitrogen-enriched air obtained from the air separation membrane module 1 after 2069 hours from the start of operation was 0.65 Nm 3 / h, which was only 13% lower than that at the start of operation. From this result, it can be seen that the air separation membrane module 1 maintains the gas separation membrane performance even when operated at 175 ° C. for 2000 hours.

<比較例1>
空気分離膜モジュール2を使用して、実施例1と同様の測定を試みたが、175℃では中空糸膜の収縮が激しく窒素富化空気を得ることが不可能であった。175℃に保持した空気分離膜モジュール2には、中空の潰れ、糸切れ、管板の歪み等が観察された。
<Comparative Example 1>
The same measurement as in Example 1 was attempted using the air separation membrane module 2, but the hollow fiber membrane contracted severely at 175 ° C., and it was impossible to obtain nitrogen-enriched air. In the air separation membrane module 2 maintained at 175 ° C., hollow crushing, thread breakage, tube sheet distortion, and the like were observed.

<比較例2>
空気分離膜モジュール3を使用したほかは実施例1と同様の条件で運転を行い、各経過時間における窒素富化空気の流量を測定した。測定結果を図1に示す。運転を開始した時点におけるP’O2は、19.3×10−5cm(STP)/cm・sec・cmHgであり、空気分離膜モジュールから得られる窒素富化空気の流量は、0.625Nm/hであった。運転開始後140時間経過後において、分離膜のP’O2は、11.3×10−5cm(STP)/cm・sec・cmHgと使用開始時の41%減少し、空気分離膜モジュールから得られる窒素富化空気の流量は、0.419Nm/hとなり、使用開始時より35%減少した。
<Comparative Example 2>
The operation was performed under the same conditions as in Example 1 except that the air separation membrane module 3 was used, and the flow rate of nitrogen-enriched air at each elapsed time was measured. The measurement results are shown in FIG. P 'O2 in the time of starting the operation, 19.3 × 10 -5 cm 3 ( STP) / cm is 2 · sec · cmHg, the flow rate of nitrogen-enriched air obtained from the air separation membrane module, 0. It was 625 Nm 3 / h. In 140 hours after after the start of operation, P 'O2 of the separation membrane decreases 11.3 × 10 -5 cm 3 (STP ) / cm 41% of 2 · sec · cmHg and used at the start, the air separation membrane module The flow rate of nitrogen-enriched air obtained from No. 1 was 0.419 Nm 3 / h, a decrease of 35% from the start of use.

<実施例2>
製造される窒素富化空気中の酸素ガス濃度が5%になるように空気供給量を調整したほかは実施例1と同様に測定した。測定結果を図2に示す。運転を開始した時点の窒素富化空気の流量は、0.18Nm/hであった。運転開始後2069時間経過後の窒素富化空気の流量は、0.15Nm/hであり、16%の減少にとどまっている。この結果から、実施例1と同様、175℃で2000時間経過しても、空気分離膜モジュール1はガス分離膜能を維持していることがわかる。
<Example 2>
The measurement was performed in the same manner as in Example 1 except that the air supply amount was adjusted so that the oxygen gas concentration in the produced nitrogen-enriched air was 5%. The measurement results are shown in FIG. The flow rate of nitrogen-enriched air at the start of operation was 0.18 Nm 3 / h. The flow rate of nitrogen-enriched air after 2069 hours from the start of operation is 0.15 Nm 3 / h, which is only a 16% decrease. From this result, it is understood that the air separation membrane module 1 maintains the gas separation membrane ability even after 2000 hours at 175 ° C. as in Example 1.

Figure 2015186804
Figure 2015186804

本発明により、高温、例えば150℃以上の空気を、空気分離膜モジュールに供給し、窒素の濃度を高めた窒素富化空気を得ることができる。本発明の方法は、例えば、航空機の燃料タンクの防爆システムに利用できる。   According to the present invention, high-temperature air, for example, air at 150 ° C. or higher can be supplied to the air separation membrane module to obtain nitrogen-enriched air with an increased nitrogen concentration. The method of the present invention can be used, for example, in an aircraft fuel tank explosion-proof system.

Claims (5)

空気分離膜モジュールを用いて空気から窒素富化空気を製造する方法であって、
150℃以上の空気を空気分離膜モジュールに供給することを特徴とする方法。
A method for producing nitrogen-enriched air from air using an air separation membrane module,
A method comprising supplying air at 150 ° C. or higher to an air separation membrane module.
前記空気分離膜モジュールが、
使用開始時、175℃での酸素ガス透過速度(P’O2)が20×10−5cm(STP)/cm・sec・cmHg以上、かつ、175℃での酸素ガス透過速度と窒素ガス透過速度との比(P’O2/P’N2)が1.8以上であり、ならびに、
175℃で140時間使用したときのP’O2およびP’O2/P’N2が、前記使用開始前のP’O2およびP’O2/P’N2のそれぞれ90%以上を保持していることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
The air separation membrane module is
At the start of use, the oxygen gas permeation rate ( P′O2 ) at 175 ° C. is 20 × 10 −5 cm 3 (STP) / cm 2 · sec · cmHg or more, and the oxygen gas permeation rate and nitrogen gas at 175 ° C. The ratio to the transmission rate ( P'O2 / P'N2 ) is 1.8 or more, and
175 ° C. In 140 hours P 'O2 and P' O2 / P when using 'N2 is, the use start before the P' that holds each 90% O2 and P 'O2 / P' N2 The method of claim 1, characterized in that
前記空気分離膜モジュール内の空気分離膜が、225℃以下にガラス転移温度を示さない材料からなることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the air separation membrane in the air separation membrane module is made of a material that does not exhibit a glass transition temperature below 225 ° C. 前記空気分離膜が、175℃に2時間置かれたとき、95%以上の形状保持率を示すことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the air separation membrane exhibits a shape retention of 95% or more when placed at 175 ° C. for 2 hours. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法により窒素富化空気を製造し、航空機用燃料タンクに供給することを特徴とする、航空機の防爆方法。   An aircraft explosion-proof method, wherein nitrogen-enriched air is produced by the production method according to claim 1 and supplied to an aircraft fuel tank.
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