新技术新产品推荐——石墨烯亲油疏水过滤器

一、技术名称

石墨烯亲油疏水过滤器及应用

石墨烯亲油疏水过滤器是由北京美斯顿科技开发有限公司全资子公司厦门斯研新材料技术有限公司基于其自主研发的具有亲油疏水功能、能够实现油水分离的石墨烯改性材料而研发的连续流挤压再生式油水分离器产。该过滤器可以应用在油田采出水、焦化废水、含油胺液、机加工废水、屠宰场废水等废油分离和回收等多种场景。

海绵、吸附毡、纤维棉等多孔柔性材料由于其微孔结构具有优异的吸附性能，我们以适宜的孔隙率、密度和优异力学性能的海绵为基底，以石墨烯材料对海绵进行改性，利用石墨烯的亲油疏水性能，使得改性后的石墨烯基海绵在保留海绵优异吸附性能的同时具有石墨烯材料的亲油疏水特性，改性后的石墨烯基吸油海绵在遇到油水混合物时可以做到只吸油不吸水。水滴在石墨烯海绵的表面呈球状，像在荷叶表面一样可以来回滚动。

水接触角可达150°以上，而油的接触角为0°。

石墨烯改性材料及技术设备已授权专利3 件、软件著作权1项、外观专利1项，拥有完全自主知识产权，并被评为北京市新技术新产品。

二、先进性阐述

石墨烯亲油疏水过滤器采用石墨烯纳米材料亲油疏水的特点，对含油或含有有机溶剂的废水、胺液等进行有效分离，装置简单高效，可满足石油石化装置排液处理的多种需求；且回收的油或有机溶剂品质高，还可作为资源进行回收，既降低了处理费用，又能带来资源化增值收益。

以下为石墨烯亲油疏水过滤器的特点：

1）油水分离性能高达99.9%

石墨烯改性材料具有高效的亲油疏水性能，结合独特的设备结构、停留时间等设计，使装置除油率、收油率高达99.9%。

2）挤压再生、能耗低

石墨烯改性材料为柔性材料，吸油饱和后通过挤压方式将污油或有机溶剂排走，无需反洗、无二次废水产生、无反洗膨胀等问题。

(3) 吸收的油纯度高、品质好，可实现资源化

通过挤压再生排放的油含水率低、杂质含量低，可作为燃料或其他资源回收；

(4) 单台连续运行周期可调

根据进液含油量、出水要求、设备停留时间及现场操作要求，及时调整设备连续运行周期；

(5) 模块化，可拼装

如上游装置排液负荷增加，可通过增加模块提高该系统处理能力；

(6) 常压设备，能耗低；

装置对来液压力要求较低，进液压力低于0.05MPa，无需配置扬程较高的进液泵；

(7) 设备结构简单，故障率低，易清洗维护。

(8) 石墨烯改性材料

吸油材料吸油容量高，最高可2年不进行更换。

耐酸碱性质好，耐温可达200℃，可重复使用。

(9) 适用于各种油品和有机溶剂，如原油、汽油、煤油、柴油、食用油等。

(10) 无需外加药剂。

(11) 自动化程度高

设有在线排液含油分析仪，不同过滤器间通过排液含油或时间信号自动控制过滤器启停，过滤器间自动切换。

(12) 撬块化设计

将过滤器和其他设备、管线、切断阀、PLC等集成到一个撬块内，占地面积小，现场工程量小。

三、案例分享

案例一：某石化干气脱硫系统胺液除油侧线试验

石墨烯基疏水亲油过滤器现场中试装置在某炼化厂干气脱硫的有机胺吸收剂贫液罐前的胺液进行除油处理，对含油胺液实现高效的油与胺液的分离，保证干气脱硫的胺液吸收系统正常稳定运行。

装置启动后连续运行超过1200小时，初始胺液进液含油量在50~1700 mg/L内波动，经过石墨烯改性材料装置后出液胺液含油降至13~25mg/L，整个处理过程中的胺液零损失，系统运行平稳，出液指标稳定。

石墨烯基疏水亲油过滤器以石墨烯改性海绵作为核心部件，石墨烯改性海绵具有优异的亲油疏水性能。该工艺及设备是我公司自主研发和生产制造的拥有自主知识产权的专利技术设备。

现场中试装置的正式启动是石墨烯基油水分离设备在胺液净化系统中的首次应用，对于推动石墨烯在环保行业的应用具有重要的现实意义。

案例二：某石化焦化电脱盐废水除油试验

经过石墨烯改性材料装置处理，停留时间：25min。原水含油量821.32mg/L，油品泡芙状黏度较大；处理后出水含油量26.57mg/L。

案例三：均三甲基苯胺回收

某工厂均三甲基苯胺生产过程排放废水中含有大量的均三甲基苯胺，为降低该组分的损失，采用石墨烯改性材料及装置进行回收处理，回收率大于99.9%。

案例四：某石化公司污油罐废水处理

对某石化公司的污油罐排液进行处理，上图为过滤器挤压再生前连续一周的运行情况，进液含油量波动较大，平均值为1807mg/L；在出水含油突跃前，出水含油量稳定在10mg/L以下。

四、技术咨询热线

联系人：王研

电 话：13810159040；

邮箱：wangyan@mstnchina.com；

网站：www.mstn.com.cn