Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Les procédés d'hydratation des oléfines se sont fortement développés pour produire industriellement des alcools. Cet article décrit les caractéristiques thermodynamiques et cinétiques des réactions mise sen œuvre. Puis la mise en œuvre industrielle de ces réactions est présentée en détail pour obtenir du butanol-2, de l’éthanol et du propanol-2.
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Bernard TORCK : Ingénieur de l’École des hautes études industrielles de Lille et de l’École nationale Òsupérieure du pétrole et des moteurs - Ingénieur-docteur de l’Université de Paris - Expert à la Direction stratégie-économie-programme de l’IFP (Institut français du pétrole)
INTRODUCTION
L’hydratation des oléfines (ou alcènes) est mise en œuvre industriellement pour obtenir des alcools par addition d’eau sur la double liaison des oléfines. Alors que les premières unités industrielles concernaient surtout la réaction inverse de déshydratation des alcools, obtenus par fermentation, en oléfines, l’installation de vapocraqueurs produisant des quantités importantes d’oléfines ayant 2 à 4 atomes de carbone a contribué à promouvoir progressivement la production d’alcools par hydratation.
Le présent article traite des aspects thermodynamiques et cinétiques des réactions d’hydratation des oléfines, des catalyseurs et des mécanismes réactionnels. Puis sont décrits les procédés industriels d’obtention du butanol-2, de l’éthanol et du propanol-2.
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- Version archivée 1 de sept. 1985 par Bernard TORCK
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Réactions principale et secondaires2. Catalyseurs d’hydratation
Le choix des conditions opératoires résulte d’un compromis entre les contraintes thermodynamiques et les impératifs cinétiques qui, pour leur part, sont conditionnés en premier lieu par l’activité du catalyseur. Ce dernier sera certes choisi en fonction de son activité, mais aussi en fonction de ses avantages du point de vue de sa mise en œuvre industrielle et surtout en fonction de la nature de l’oléfine. En effet, la réactivité de l’oléfine et sa facilité d’obtention à l’état pur, par exemple par distillation, sont des contraintes importantes dans la sélection du catalyseur.
2.1 Réactivité des oléfines
La réaction est d’autant plus facile que la double liaison est plus substituée et que l’ion carbénium obtenu est plus stable. La réactivité des oléfines ayant un nombre d’atomes de carbone inférieur à 5 a été étudiée dans des solutions aqueuses d’acide sulfurique [12], en mesurant à 30 oC la vitesse d’absorption V de l’oléfine en phase vapeur sous 0,1 MPa. Cette vitesse est reliée à l’acidité du milieu par l’intermédiaire de la fonction d’acidité Ho selon la relation :
avec :
- p :
- pression partielle de l’oléfine
- k p :
- constante de vitesse d’hydratation de l’oléfine, englobant la constante de Henry.
le lecteur pourra se reporter dans le présent traité à l’article Catalyse acido- basique, Catalyse acido-basique...
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Catalyseurs d’hydratation
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - + historique de la question
-
(2) - * - ★ étude théorique de la question
-
(3) - * - Δ comporte des résultats d’essais de laboratoire
-
(4) - * - △ comporte des résultats pratiques ou industriels
-
(5) - * - étude technologique de la question
-
(6) - * - description d’appareillage ou d’installations
-
(7) - Seclected values of properties of hydrocarbons and related compounds. - Thermodynamics Research Center, Hydrocarbon Project 1981 Texas – University Collège Station.
- ...
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