CN114213877A

CN114213877A - 一种乙炔炭黑生产系统、乙炔炭黑及其制备方法

Info

Publication number: CN114213877A
Application number: CN202111569333.2A
Authority: CN
Inventors: 索荣; 刘轶; 杨宁宁; 孙亚丽; 黄春丽
Original assignee: Jiaozuo Hexing Chemical Industry Co ltd
Current assignee: Jiaozuo Hexing Chemical Industry Co ltd
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2041-12-21
Also published as: CN114213877B

Abstract

本申请提供一种乙炔炭黑生产系统、乙炔炭黑及其制备方法，属于炭黑技术领域。乙炔炭黑生产系统包括：裂解炉、负压机构、压滤机构、储水机构和第一真空泵。裂解炉具有第一氢气出口、炭黑水出口以及进水口。负压机构具有第二氢气出口和位于底部的第二氢气进口，第二氢气进口连接于第一氢气出口。压滤机构具有第一进料口，第一进料口连接于炭黑水出口。储水机构连接于进水口。第一真空泵设置于第二氢气出口。本申请的乙炔炭黑生产系统改善了氢气和乙炔炭黑的收集方式，使得分离过程紧邻裂解阶段完成，收集后的氢气几乎不含炭烟，省去了旋分、袋滤器、冷却管道、脱气设备等后处理设备，在节约生产空间的前提下极大的提升了裂解及收集工艺的安全性。

Description

一种乙炔炭黑生产系统、乙炔炭黑及其制备方法

技术领域

本申请涉及炭黑技术领域，具体而言，涉及一种乙炔炭黑生产系统、乙炔炭黑及其制备方法。

背景技术

在乙炔炭黑的生产过程中，乙炔在裂解炉中经裂解反应生成乙炔炭黑和氢气。在炭黑裂解过程中有几种主流的炭烟收集方式，如：自然冷却、旋风分离炭烟和氢气配合，喷水冷却、分离炭烟和氢气配合，刮板或刮盘沉积收集炭烟、分离氢气的工艺。炭烟收集方式主要由炭烟混合物冷却和气固分离两个步骤完成。因收集方式不同所生产出的炭黑结构、表面基团等指标均有细微的差异。

使用上述炭烟收集方式，均存在高温炭烟和氢气(或其他可燃气体，喷水冷却会含有10％以上的一氧化碳)同时存在的情况。若发生设备破损或阀门内漏，极有可能在高温混合物中混入空气，造成大的安全隐患。且分离设备工作在高温富氢的环境下，设备运行成本高、占地面积大，后期维护较难。同时，上述冷却方式均存在温度场紊乱的现象，使得产品一致性难以保障。

发明内容

本申请提供了一种乙炔炭黑生产系统、乙炔炭黑及其制备方法，其能够改善乙炔炭黑的收集方式，收集得到的气体几乎不含炭烟，省去了进一步固气分离的步骤，提高了裂解及收集工艺的安全性。

本申请的实施例是这样实现的：

在第一方面，本申请示例提供了一种乙炔炭黑生产系统，其包括：裂解炉、负压机构、压滤机构、储水机构和第一真空泵。

裂解炉底部用于盛装水，裂解炉具有第一氢气出口、炭黑水出口以及进水口。

负压机构具有第二氢气出口和位于底部的第二氢气进口，第二氢气进口连接于第一氢气出口。

压滤机构具有第一进料口，第一进料口连接于炭黑水出口。

储水机构连接于进水口。

第一真空泵设置于第二氢气出口，第一真空泵能够使负压机构内保持在-25～30kPa的负压状态。

在上述技术方案中，本申请的乙炔炭黑生产系统在裂解炉的上半部完成裂解，裂解产生的氢气和乙炔炭黑进入到裂解炉下半部的水中进行冷却，第一真空泵经负压机构能够从第一氢气出口抽出裂解炉中的氢气，而乙炔炭黑的水能够从炭黑水出口进入到压滤机构中进行压滤，从而实现氢气和乙炔炭黑的分离。储水机构中的水能够经进水口进入到裂解炉中以补充裂解炉中流出的水，保证在整个裂解过程中，裂解炉中的水保持在一定范围内。

本申请的乙炔炭黑生产系统改善了氢气和乙炔炭黑的收集方式，使得分离过程紧邻裂解阶段完成，收集后的氢气几乎不含炭烟，省去了旋分、袋滤器、冷却管道、脱气设备等一系列后处理设备，在节约生产空间的前提下极大的提升了裂解及收集工艺的安全性。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述裂解炉为棱台形或圆台形，且裂解炉底部的内径大于顶部的内径。

可选地，裂解炉高3～3.5m。

在上述示例中，棱台形或圆台形的裂解炉有利于提高裂解炉底部用于盛装水的空间。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，上述第一氢气出口位于裂解炉底部，炭黑水出口和进水口均位于裂解炉侧部。

可选地，炭黑水出口和裂解炉底部之间的间距为300～500mm。

可选地，进水口和炭黑水出口的高度差为0.8～1.2m。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第三种可能的示例中，上述乙炔炭黑生产系统还包括干燥机构和储炭机构，压滤机构还具有第一出料口，干燥机构具有第二进料口和第二出料口，第二出料口连接于第一出料口，第二出料口连接于储炭机构。

在上述示例中，干燥机构用于将经压滤机构压滤得到的乙炔炭黑干燥，干燥后的乙炔炭黑进入到储炭机构中储存。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的示例中，上述乙炔炭黑生产系统还包括储气机构，储气机构连接于第二氢气出口。

在上述示例中，分离得到的氢气进入到储气机构储存。

在第二方面，本申请示例提供了一种利用上述的乙炔炭黑生产系统的乙炔炭黑的制备方法，其包括：向裂解炉中注水，第一氢气出口、炭黑水出口和进水口均在水面以下，负压机构的第二氢气进口比裂解炉中的最高水位高2.5～3m，打开第一真空泵使负压机构保持在-25～30kPa的负压状态，从裂解炉顶部向裂解炉中通入乙炔并使乙炔在裂解炉中发生裂解反应生成氢气和乙炔炭黑，第一真空泵经负压机构从第一氢气出口抽出裂解炉中的氢气，含有乙炔炭黑的水从炭黑水出口进入到压滤机构中进行压滤，储水机构中的水通过进水口被抽回到裂解炉中，保持裂解炉的水位在预设范围内。

裂解炉的水中含有表面活性剂。

在上述技术方案中，本申请的乙炔炭黑的制备方法在紧邻裂解阶段完成氢气和乙炔炭黑的分离和收集过程，经水冷却后分离的乙炔炭黑的温度在100℃以下，氢气的温度在80℃以下，且收集后的氢气几乎不含炭烟，工艺步骤简便，极大的提升了裂解及收集工艺的安全性。

结合第二方面，在本申请的第二方面的第一种可能的示例中，上述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮。

可选地，裂解炉的水中的表面活性剂的含量为0.5～2wt％。

结合第二方面，在本申请的第二方面的第二种可能的示例中，上述裂解炉中的注水高度为1.5～2m。

结合第二方面，在本申请的第二方面的第三种可能的示例中，上述含有乙炔炭黑的水进入到压滤机构中完成压滤后被输送至干燥机构依次进行射流干燥和真空干燥，射流干燥的温度为270～330℃。

在第三方面，本申请示例提供了一种乙炔炭黑，其根据上述乙炔炭黑的制备方法制得。

在上述技术方案中，本申请的乙炔炭黑之间不易产生自聚纠缠，亲水性和结构一致性提高，在极性溶剂应用体系有更优良的表现，可被广泛应用于二次锂电负极应用、铅酸电池、微波吸收、橡塑等行业。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例的乙炔炭黑生产系统的结构示意图；

图2为本申请对比例1的乙炔炭黑生产和收集系统的结构示意图。

图标：10-乙炔炭黑生产系统；100-裂解炉；101-原料进口；102-第一氢气出口；103-炭黑水出口；104-进水口；200-负压机构；201-第二氢气出口；202-第二氢气进口；210-第一真空泵；300-储气机构；400-压滤机构；401-第一进料口；402-第一出料口；410-第二真空泵；510-射流干燥机；511-第二进料口；512-第二出料口；520-真空干燥机；521-第三进料口；522-第三出料口；600-储炭机构；700-储水机构；710-第三真空泵；20-乙炔炭黑生产和收集系统；810-裂解反应炉；820-冷却装置；830-风机；840-第一气固分离装置；850-第一袋式过滤器；860-气柜；870-第二气固分离装置；880-第二袋式过滤器；890-料仓。

具体实施方式

下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下针对本申请实施例的一种乙炔炭黑生产系统、乙炔炭黑及其制备方法进行具体说明：

请参阅图1，本申请提供一种乙炔炭黑生产系统10，其包括：裂解炉100、负压机构200、第一真空泵210、储气机构300、压滤机构400、第二真空泵410、干燥机构、储炭机构600、储水机构700和第三真空泵710。

乙炔能够在裂解炉100中发生裂解反应生成乙炔炭黑和氢气。裂解炉100具有位于顶部的原料进口101，以及位于裂解炉100下部的第一氢气出口102、炭黑水出口103和进水口104。

需要说明的是，氢气中可能包含其他可燃性气体，例如一氧化碳等。

可选地，裂解炉100为棱台形或圆台形，且裂解炉100底部的内径大于顶部的内径。棱台形或圆台形的裂解炉100有利于提高裂解炉100底部用于盛装水的空间。

可选地，裂解炉100高3～3.5m，且第一氢气出口102、炭黑水出口103和进水口104均在距离裂解炉100底部1.5～2m的范围内。

可选地，第一氢气出口102位于裂解炉100底部，炭黑水出口103和进水口104均位于裂解炉100侧部。

可选地，炭黑水出口103和裂解炉100底部之间的间距为300～500mm。

可选地，进水口104和炭黑水出口103的高度差为0.8～1.2m。

负压机构200具有位于顶部的第二氢气出口201和位于底部的第二氢气进口202，第二氢气进口202连接于第一氢气出口102，且第二氢气进口202通过管道连接于第一氢气出口102。第一真空泵210设置于第二氢气出口201，第一真空泵210能够使负压机构200内保持在-25～30kPa的负压状态，第一真空泵210用于经负压机构200从第一氢气出口102抽出裂解炉100中的氢气。

可选地，负压机构200为真空罐。

储气机构300通过管道连接于第二氢气出口201，分离得到的氢气进入到储气机构300储存。

压滤机构400具有第一进料口401和第一出料口402，第一进料口401通过管道连接于炭黑水出口103，且第一进料口401和炭黑水出口103之间的管道上设置有第二真空泵410。含有乙炔炭黑的水通过第二真空泵410从炭黑水出口103进入到压滤机构400中进行压滤，除去大部分水。

干燥机构包括射流干燥机510和真空干燥机520，射流干燥机510具有第二进料口511和第二出料口512，第二进料口511通过管道或传送带连接于第一出料口402，真空干燥机520具有第三进料口521和第三出料口522，第二出料口512通过管道或传送带连接于第三进料口521。经压滤得到的乙炔炭黑再依次经过射流干燥机510和真空干燥机520进一步干燥。

储炭机构600通过管道或传送带连接于第三出料口522，经干燥制得的乙炔炭黑进入到储炭机构600中储存。

储水机构700通过管道连接于进水口104，且储水机构700和进水口104之间的管道上设置有第三真空泵710。储水机构700中的水通过第三真空泵710经进水口104进入到裂解炉100中以补充裂解炉100中流出的水，保证在整个裂解过程中，裂解炉100中的水保持在一定范围内。

可选地，储水机构700设置于压滤机构400的出水位置，以接受经压滤机构400压滤除去的水。

本申请还提供一种利用上述的乙炔炭黑生产系统10的乙炔炭黑的制备方法，其包括：

向裂解炉100中注水，使得第一氢气出口102、炭黑水出口103和进水口104均在水面以下，并调整裂解炉100和负压机构200的位置，使负压机构200的第二氢气进口202比裂解炉100中的最高水位高2.5～3m，打开第一真空泵210使负压机构200内保持在-25～30kPa的负压状态。这样能够使得第一真空泵210经负压机构200只能从裂解炉100的第一氢气出口102抽出氢气，而由于压力差的原因，无法从裂解炉100中抽出水相部分。

可选地，裂解炉100中的注水高度为1.5～2m。

裂解炉100的水中含有表面活性剂。

如果不在水中添加表面活性剂，由于乙炔炭黑的多孔结构，多孔结构内具有大量的空气，且水难以进入到乙炔炭黑的孔洞中，导致乙炔炭黑密度比水的密度低，会大量漂浮在水体上层，从而无法被有效收集到压滤机构400内进行压滤。而表面活性剂能够提高乙炔炭黑的浸润性，使得水能够进入到乙炔炭黑的多孔结构中，乙炔炭黑才能够沉入水中，进入被效收集到压滤机构400内进行压滤。

可选地，表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮。

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)不仅能够提高乙炔炭黑的浸润性，还能够提高乙炔炭黑的表面电位，防止乙炔炭黑团聚。并且，聚乙烯吡咯烷酮还能够在260℃及以上分解为炭、氢气和氮气，即可以在乙炔炭黑的干燥过程中分解，不会对最终产品造成较大的杂质污染。

可选地，裂解炉100的水中的表面活性剂的含量为0.5～2wt％。

可选地，裂解炉100的水中的表面活性剂的含量为1～2wt％。

从裂解炉100顶部的原料进口101向裂解炉100中通入乙炔，乙炔在裂解炉100的水体上侧发生裂解反应生成氢气和乙炔炭黑，第一真空泵210经负压机构200从第一氢气出口102抽出裂解炉100中的氢气，最终被储气机构300收集；含有乙炔炭黑的水从炭黑水出口103经第二真空泵410进入到压滤机构400中进行压滤，使乙炔炭黑中的水分控制在20wt％以内，然后再将压滤后的乙炔炭黑依次经过射流干燥机510和真空干燥机520，经射流干燥机510干燥后的乙炔炭黑中的水分控制在1wt％以内，经真空干燥机520干燥后的乙炔炭黑中的水分控制在0.3wtwt％以内，制得的乙炔炭黑最终被储炭机构600收集。

可选地，乙炔的进气流量为100～300Nm³/h。

可选地，乙炔的进气流量为200～300Nm³/h。

可选地，射流干燥机510的温度为270～330℃。

同时，经压滤机构400压滤出的水被收集到储水机构700中，储水机构700中的水通过进水口104被抽回到裂解炉100中，保持裂解炉100的水位在预设范围内。

需要说明的是，经压滤机构400压滤后的乙炔炭黑可能会含有少量的表面活性剂，导致整个水体系中的表面活性剂减少，需要定期检测储水机构700中的水中的表面活性剂含量，如果表面活性剂含量低于预设值，即需要补充。

本申请还提供一种乙炔炭黑，其根据上述乙炔炭黑的制备方法制得。

本申请的乙炔炭黑之间不易产生自聚纠缠，亲水性和结构一致性提高，在极性溶剂应用体系有更优良的表现，可被广泛应用于二次锂电负极应用、铅酸电池、微波吸收、橡塑等行业。

以下结合实施例对本申请的一种乙炔炭黑生产系统、乙炔炭黑及其制备方法作进一步的详细描述。

实施例1

本申请实施例提供一种乙炔炭黑生产系统、乙炔炭黑及其制备方法。

1、乙炔炭黑生产系统10

请参阅图1，乙炔炭黑生产系统10包括：裂解炉100、负压机构200、第一真空泵210、储气机构300、压滤机构400、第二真空泵410、干燥机构、储炭机构600、储水机构700和第三真空泵710。

裂解炉100为倒圆台形，且高度为3.5m，裂解炉100具有位于顶部的原料进口101，以及位于裂解炉100底部的第一氢气出口102、炭黑水出口103和进水口104，炭黑水出口103和裂解炉100底部之间的间距为500mm，进水口104和炭黑水出口103的高度差为1m。

负压机构200具有位于顶部的第二氢气出口201和位于底部的第二氢气进口202，第二氢气进口202连接于第一氢气出口102，且第二氢气进口202通过管道连接于第一氢气出口102。第一真空泵210设置于第二氢气出口201。储气机构300通过管道连接于第二氢气出口201。

压滤机构400具有第一进料口401和第一出料口402，第一进料口401通过管道连接于炭黑水出口103，且第一进料口401和炭黑水出口103之间的管道上设置有第二真空泵410。干燥机构包括射流干燥机510和真空干燥机520，射流干燥机510具有第二进料口511和第二出料口512，第二进料口511通过管道或传送带连接于第一出料口402，真空干燥机520具有第三进料口521和第三出料口522，第二出料口512通过管道或传送带连接于第三进料口521。储炭机构600通过管道或传送带连接于第三出料口522。

储水机构700设置于压滤机构400的出水位置，储水机构700通过管道连接于进水口104，且储水机构700和进水口104之间的管道上设置有第三真空泵710。

2、乙炔炭黑及其制备方法

向裂解炉100中注水，水中含有1.5wt％的聚乙烯吡咯烷酮。裂解炉100中的注水高度为2m，且负压机构200的第二氢气进口202比裂解炉100中的最高水位高2.8m，打开第一真空泵210使负压机构200保持在-28kPa的负压状态。

从裂解炉100顶部的原料进口101向裂解炉100中通入乙炔，乙炔的进气流量为300Nm³/h。乙炔在裂解炉100的水体上侧发生裂解反应生成氢气和乙炔炭黑，第一真空泵210经负压机构200从第一氢气出口102抽出裂解炉100中的氢气，最终被储气机构300收集；含有乙炔炭黑的水从炭黑水出口103经第二真空泵410进入到压滤机构400中进行压滤，使乙炔炭黑中的水分控制在20wt％以内，含有乙炔炭黑的水流量为1639.76m³/h，然后再将压滤后的乙炔炭黑依次经过射流干燥机510和真空干燥机520，射流干燥机510的温度为300℃，经射流干燥机510干燥后的乙炔炭黑中的水分控制在1wt％以内，经真空干燥机520干燥后的乙炔炭黑中的水分控制在0.3wt％以内，制得的乙炔炭黑最终被储炭机构600收集。

经压滤机构400压滤出的水被收集到储水机构700中，储水机构700中的水通过进水口104被抽回到裂解炉100中，水流量为1315.46m³/h。并定时检测储水机构700水中的聚乙烯吡咯烷酮含量，使其控制在1.5wt％左右。

实施例2

本申请实施例提供一种乙炔炭黑及其制备方法，其聚乙烯吡咯烷酮含量改为0.3wt％，其他和实施例1相同。

实施例3

本申请实施例提供一种乙炔炭黑及其制备方法，其聚乙烯吡咯烷酮含量改为0.5wt％，其他和实施例1相同。

实施例4

本申请实施例提供一种乙炔炭黑及其制备方法，其聚乙烯吡咯烷酮含量改为2wt％，其他和实施例1相同。

实施例5

本申请实施例提供一种乙炔炭黑及其制备方法，其聚乙烯吡咯烷酮含量改为2.5wt％，其他和实施例1相同。

对比例1

本申请对比例提供一种乙炔炭黑生产和收集系统20、乙炔炭黑及其制备方法。

1、乙炔炭黑生产和收集系统20

请参阅图2，乙炔炭黑生产和收集系统20包括：裂解反应炉810、冷却装置820、风机830、第一气固分离装置840、第一袋式过滤器850、气柜860、第二气固分离装置870、第二袋式过滤器880和料仓890。

裂解反应炉810底部连接冷却装置820，冷却装置820连接风机830，风机830连接第一气固分离装置840，第一气固分离装置840分别连接第一袋式过滤器850和第二气固分离装置870，第一袋式过滤器850连接于气柜860，第二气固分离装置870分别连接于料仓890和第二袋式过滤器880，第二袋式过滤器880连接于料仓890。

2、乙炔炭黑及其制备方法

从裂解反应炉810顶部向裂解反应炉810中通入乙炔，乙炔的进气流量为300Nm³/h。乙炔在裂解反应炉810中发生裂解反应生成氢气和乙炔炭黑，氢气和乙炔炭黑的混合物经冷却装置820冷却至350℃，进而被风机830运送至第一气固分离装置840中，分离得到第一固相部分和第一气相部分，第一气相部分进入到第一袋式过滤器850过滤后，气相被气柜860收集；第一固相部分进入到第二气固分离装置870中，分离得到第二固相部分和第二气相部分，第二固相部分被料仓890收集，第二气相部分进入到第二袋式过滤器880过滤后，气相被气柜860收集，固相被料仓890收集。

试验例1

分别测得实施例1～5和对比例1制得的乙炔炭黑的视比容(ml/g)、吸油值DBP(ml/100g)、压缩吸油值CDBP(ml/100g)、极性溶剂浸润时间(min)、粒径分析(D50)、产率(％)和热重残余(％)，结果如表1所示。

其中，视比容按照GB/T 3781.6的方法进行测试，等质量炭黑放置入量筒内，观察其所占容积(表征炭黑二次结构丰富程度，二次结构越丰富，吸附性越强但分散难度越大)。

吸油值按照GBT 3780.2的方法进行测试，吸油值取决于炭黑一二次结构的丰富程度，越丰富吸油值越大。

压缩吸油值按照GBT 3780.4的方法进行测试，数值大小主要取决于炭黑一次结构，炭黑的一次结构在裂解段形成，后续工艺变化对其几乎无影响。

极性溶剂浸润时间通过以下方法测得：将0.01g炭黑和30ml水混合入容量瓶内，将容量瓶放入超声清洗机进行处理，直到液面表层没有炭黑漂浮为止，记录浸润时间；时间越久证明材料疏水性越强，反之亲水性越好。

粒径分析按照GB/T19077.1的方法进行测试，D50越小证明材料越容易分散。

产率(％)＝实际乙炔炭黑产量(kg)/理论乙炔炭黑产量(kg)*100％；

热重残余使用热失重TG(900℃氮气氛围)测得；残余量越多证明材料纯度越高。

表1实施例1～5和对比例1制得的乙炔炭黑的参数

由实施例1和实施例2～3对比可知，减少聚乙烯吡咯烷酮的用量，将导致产率减小；由实施例1和实施例4～5对比可知，增加聚乙烯吡咯烷酮的用量，将导致乙炔炭黑的纯度降低。

由实施例1和对比例1对比可知，相较于对比例1通过自然冷却、旋风分离炭烟和氢气配合的方法制得的乙炔炭黑，实施例1的乙炔炭黑的视比容变小，说明采用本申请的乙炔炭黑的制备过程中，二次生长时间明显变短，二次结构较为简单；DBP变小，CDBP基本不变；极性溶剂浸润时间大幅度缩短，即本申请制得的乙炔炭黑亲水性较好；D50值较小，即本申请制得的乙炔炭黑容易分散。

综上所述，在本申请的乙炔炭黑制备过程中，乙炔在发生裂解生成乙炔炭黑和氢气后，乙炔炭黑在重力和第二真空泵的作用下，能够快速进入到水中，而来不及在空气中发生复杂的团聚，而水中的位阻较大，乙炔炭黑难以进一步发生团聚，将会导致制得乙炔炭黑的二次结构较为简单，从而制得视比容小、DBP小、亲水性好以及易分散的乙炔炭黑。此乙炔炭黑能够被广泛应用于二次锂电负极应用、铅酸电池、微波吸收、橡塑等行业。

以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种乙炔炭黑生产系统，其特征在于，所述乙炔炭黑生产系统包括：

裂解炉，所述裂解炉底部用于盛装水，所述裂解炉具有第一氢气出口、炭黑水出口以及进水口；

负压机构，所述负压机构具有第二氢气出口和位于底部的第二氢气进口，所述第二氢气进口连接于所述第一氢气出口；

压滤机构，所述压滤机构具有第一进料口，所述第一进料口连接于所述炭黑水出口；

储水机构，所述储水机构连接于所述进水口；

第一真空泵，所述第一真空泵设置于所述第二氢气出口，所述第一真空泵能够使所述负压机构内保持在-25～30kPa的负压状态。

2.根据权利要求1所述的乙炔炭黑生产系统，其特征在于，所述裂解炉为棱台形或圆台形，且所述裂解炉底部的内径大于顶部的内径；

可选地，所述裂解炉高3～3.5m。

3.根据权利要求2所述的乙炔炭黑生产系统，其特征在于，所述第一氢气出口位于所述裂解炉底部，所述炭黑水出口和所述进水口均位于所述裂解炉侧部；

可选地，所述炭黑水出口和所述裂解炉底部之间的间距为300～500mm；

可选地，所述进水口和所述炭黑水出口的高度差为0.8～1.2m。

4.根据权利要求1～3任一项所述的乙炔炭黑生产系统，其特征在于，所述乙炔炭黑生产系统还包括干燥机构和储炭机构，所述压滤机构还具有第一出料口，所述干燥机构具有第二进料口和第二出料口，所述第二出料口连接于所述第一出料口，所述第二出料口连接于所述储炭机构。

5.根据权利要求1～3任一项所述的乙炔炭黑生产系统，其特征在于，所述乙炔炭黑生产系统还包括储气机构，所述储气机构连接于所述第二氢气出口。

6.一种利用权利要求1～5任一项所述的乙炔炭黑生产系统的乙炔炭黑的制备方法，其特征在于，所述乙炔炭黑的制备方法包括：向所述裂解炉中注水，所述第一氢气出口、所述炭黑水出口和所述进水口均在水面以下，所述负压机构的第二氢气进口比所述裂解炉中的最高水位高2.5～3m，打开所述第一真空泵使所述负压机构内保持在-25～30kPa的负压状态，从所述裂解炉顶部向所述裂解炉中通入乙炔并使乙炔在所述裂解炉中发生裂解反应生成氢气和乙炔炭黑，所述第一真空泵经所述负压机构从所述第一氢气出口抽出所述裂解炉中的氢气，含有乙炔炭黑的水从所述炭黑水出口进入到所述压滤机构中进行压滤，所述储水机构中的水通过所述进水口被抽回到所述裂解炉中，保持所述裂解炉的水位在预设范围内；

所述裂解炉的水中含有表面活性剂。

7.根据权利要求6所述的乙炔炭黑的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮；

可选地，所述裂解炉的水中的所述表面活性剂的含量为0.5～2wt％。

8.根据权利要求6所述的乙炔炭黑的制备方法，其特征在于，所述裂解炉中的注水高度为1.5～2m。

9.根据权利要求6所述的乙炔炭黑的制备方法，其特征在于，含有乙炔炭黑的水进入到所述压滤机构中完成压滤后被输送至干燥机构依次进行射流干燥和真空干燥，所述射流干燥的温度为270～330℃。

10.一种乙炔炭黑，其特征在于，所述乙炔炭黑根据权利要求6～9任一项所述乙炔炭黑的制备方法制得。