Thermodynamique de l’hydratation
Hydratation des oléfines

L’hydratation des oléfines appartient au groupe classique des réactions équilibrées exothermiques, c’est-à-dire avec diminution d’entropie. Elle s’effectue par ailleurs avec diminution du nombre de molécules. La formation d’alcool par hydratation directe nécessite donc d’effectuer la réaction à la plus basse température compatible avec les impératifs cinétiques, conditionnés par l’activité du catalyseur et à la pression la plus élevée possible lorsque l’on opère en phase gazeuse.

Les conditions de conversion maximale dépendent en fait des stabilités relatives des alcools et des oléfines. Les constantes d’équilibre, exprimées en termes d’activité, et leur variation avec la température, peuvent être calculées à partir des entropies et des enthalpies de formation en phase vapeur des constituants de l’équilibre, disponibles dans la littérature [1]. Les chaleurs de réaction ΔH ^o qui se situent entre – 39 et – 54 kJ/mol à 298,15 K et les variations avec la température (en kelvins) de la constante d’équilibre en phase vapeur sont données pour les différents alcools dans le tableau 1 et représentées sur la figure 1. Il apparaît que la formation d’alcool n’est favorisée qu’à basse température puisque, pour obtenir des constantes d’équilibre proches de 1, la réaction devrait être effectuée à des températures inférieures à 100 ^oC. Si l’on ne dispose que de catalyseurs actifs à haute température, les taux de conversion de l’oléfine sont alors relativement faibles.

De nombreuses études expérimentales ont été effectuées pour déterminer les constantes d’équilibre à différentes températures [2]...