本发明属于催化材料及高聚物降解，涉及利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂及方法及其应用。
背景技术：
1、基于费托合成的煤炭间接液化技术是缓解石油资源紧张和促进煤炭资源清洁高效利用的有效方法之一。费托合成工艺会产生废弃的滤饼渣，成为废渣蜡，其中含有石蜡、失活的催化剂、失活白土以及其他固体废弃物。费托合成含硅、铝和铁的废渣作为固体废弃物处理，尚没有一种良好的利用方法，不仅造成了资源浪费，还会对环境造成污染。如果能对废渣蜡中的废渣进行资源回收利用，不仅经济效益可观，还可以减轻危险废弃物对环境的影响。
2、nap型分子筛在工业生产中应用广泛，由于其自身的斜碱沸石骨架结构，可以很好吸附重金属离子，广泛应用于硬水处理、工业污水净化和环保清洁剂生产等领域。制备nap型分子筛的主要成分硅和铝。目前在国内外，常用的原料有偏高岭土、粉煤灰和煤矸石等si、al 元素含量较高的工业废物。
3、木质素作为储量第二丰富的生物质资源，可以生产液体燃料和高附加值的化工产品，工业应用前景十分广阔。然而木质素具有复杂的空间结构，难以进行解聚直接利用，是当前木质素利用的技术瓶颈。因此将可再生的木质素催化解聚制备小分子化合物具有重大意义。
4、虽然木质素解聚的方法已经有很多，各种催化剂也层出不穷，但如何高效、可控、低成本地将木质素解聚依旧是一个巨大的挑战。而有效解决该问题的关键在于催化剂的设计制备。因此开发出催化活性强、选择性高、稳定性良好且低成本的催化剂成为木质素催化解聚的热点之一。如zou等人以ni-mof为载体制备cu-ni@c非贵金属催化剂，在温和条件下（120°c），以异丙醇为氢源的bpe转化率高达89.6%，反应温度为260 °c时，玉米芯木质素解聚率为81.12%，苯酚单体收率可达11.46 wt%；中国发明专利cn 114471666 a公开了一种铬锌改性分子筛负载双金属催化剂及其制备与在木质素解聚中的应用，此发明以铬锌改性的全硅分子筛mcm-41为载体，负载活性组分铜金属和其他过渡金属，得到铬锌改性分子筛负载双金属催化剂，此发明的制备过程简单，其中在温度为280℃下，以水为氢源，木质素的液化率为82.47%。
技术实现思路
1、本发明克服了现有技术的不足，提出一种利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂及方法及其应用，进一步提高木质素液化率。
2、为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
3、利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂，包括 nap型分子筛载体，所述nap型分子筛载体上负载有活性金属组分铜和镍；铜和镍在载体上的负载量分别为12～76wt％和11～70wt％；所述nap型分子筛载体的硅铝比为6.5～7.5，钠硅比为1.3～2.0，水硅比为75～90，水钠比为50。
4、优选的，nap型分子筛载体的制备原料包括费托合成废渣，费托合成废渣的成分包括质量百分数为70%-80%的二氧化硅、10%-15%的三氧化二铝和2%-8%的氧化铁。
5、优选的，铜和镍原子的比例在1～6之间。
6、优选的，所述nap型分子筛载体的硅铝比为7.5，钠硅比为1.5，水硅比为90，水钠比为50。
7、所述的利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂的制备方法，包括以下步骤：
8、1）去除费托合成废渣表面的有机物，得到干燥物料n；
9、2）制备nap分子筛：在物料n中加入碱进行高温碱熔融，之后加入铝源晶化，经过洗涤干燥得到nap型分子筛；
10、3）将nap型分子筛置入cu(no3)2·3h2o和ni(no3)2·6h2o的混合溶液中进行浸渍负载；
11、4）将负载后的nap型分子筛进行烘干研磨，之后焙烧得到nap分子筛催化剂。
12、优选的，步骤1）中是将破碎的费托合成废渣蜡筛分至 40 目以下，之后置于马弗炉中高温灼烧，去除表面有机物。
13、优选的，步骤4）所述焙烧的温度为200～600℃，时间为2~6h，升温速率为5℃/min。
14、优选的，铝源为naalo2，晶化温度为90℃-120℃，晶化时间为24h。
15、所述的利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂在解聚木质素中的应用。
16、是将脱碱木质素底物、反应溶剂和nap分子筛催化剂混合，在高温高压超临界条件下，将脱碱木质素进行催化解聚，得到解聚产物。
17、优选的，所述反应溶剂为乙醇；所述脱碱木质素底物的质量与反应溶剂的体积之比为1g:200ml；所述脱碱木质素底物与nap分子筛催化剂的质量比为2:1。
18、优选的，催化解聚的温度为260～340℃，时间为0.5～3h，转速为300rpm/min。
19、本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：
20、1、本发明所制备的nap分子筛催化剂结合了两种金属的催化优势，金属镍催化加氢活性强，能有效断裂木质素中c-o键和c-c键，而加入活化氢能力较强的金属铜，改善了镍的团聚现象，提高了镍的分散性，增加了活性点位，提高了木质素解聚催化体系的反应活性，因而具有催化解聚木质素转化率高的优势。在铜和镍负载多孔筛载体催化剂的作用下，催化解聚脱碱木质素，以实现木质素的高效利用。
21、2、本发明构建的费托合成废渣制备nap分子筛催化剂催化木质素解聚的体系效率高，不需其他危险气体加压，反应时间较短，木质素的转化率较高；可直接使用脱碱木质素作为原料，低廉易得；且绿色利用了费托合成废渣，符合绿色环保的理念。并且本发明的解聚反应过程中不使用有毒有害溶剂，反应过程环境友好。
22、3、本发明制备的nap型分子筛催化剂的废物原料是一种费托合成废渣，其主要成分为二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁等，可以提供制备分子筛的硅源和铝源。对费托合成废渣进行有效的绿色资源化利用，且降低木质素液化催化剂成本，提高木质素液化率。使废渣得到有效利用的同时可以制备低成本的木质素解聚催化剂，获得双赢的局面。
1.利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂，其特征在于，包括 nap型分子筛载体，所述nap型分子筛载体上负载有活性金属组分铜和镍；铜和镍在载体上的负载量分别为12～76wt％和11～70wt％；所述nap型分子筛载体的硅铝比为6.5～7.5，钠硅比为1.3～2.0，水硅比为75～90，水钠比为50。
2.根据权利要求1所述的利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂，其特征在于，nap型分子筛载体的制备原料包括费托合成废渣，费托合成废渣的成分包括质量百分数为70%-80%的二氧化硅、10%-15%的三氧化二铝和2%-8%的氧化铁。
3.根据权利要求1所述的利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂，其特征在于，铜和镍原子的比例在1～6之间。
4.根据权利要求1所述的利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂，其特征在于，所述nap型分子筛载体的硅铝比为7.5，钠硅比为1.5，水硅比为90，水钠比为50。
5.如权利要求1-4任一项所述的利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要5所述的利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1）中是将破碎的费托合成废渣蜡筛分至 40 目以下，之后置于马弗炉中高温灼烧，去除表面有机物。
7.根据权利要5所述的利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4）所述焙烧的温度为200～600℃，时间为2~6h，升温速率为5℃/min。
8.根据权利要5所述的利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，铝源为naalo2，晶化温度为90℃-120℃，晶化时间为24h。
9.根据权利要求1-4任一项所述的利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂在解聚木质素中的应用。
10.根据权利要求9所述的利用费托合成废渣制备的nap分子筛催化剂在解聚木质素中的应用，其特征在于，是将脱碱木质素底物、反应溶剂和nap分子筛催化剂混合，在高温高压超临界条件下，将脱碱木质素进行催化解聚，得到解聚产物。
