Råolie er i dag basisbestanddelen i paraffinproduktet. I vor tid, hvor snart sagt alt lader sig analysere og føre tilbage til sin oprindelse, burde det egentlig være en let sag at beskrive oprindelsen af et stof, som årligt produceres i milliarder af tons. Skulle man tro......

Faktisk findes der kun mere eller mindre videnskabeligt baserede formodninger omkring dannelsen af råolie. Det er dog en kendsgerning, at råolie er dannet af organiske rester af næsten mikroskopiske vandlevende dyr - muligvis også vandplanter.

Den i dag mest anerkendte teori omkring dannelsen af råolie består i indlejring af organisk substans i aflejringer af sand og slam. På grund af iltmangel skete der en forrådnelse, hvorved der ved medvirkning af visse bakterier eller ved katalytisk påvirkning i løbet af flere millioner år dannedes råolie. Råolie er imidlertid ikke et ensartet stof, da den i udseende, fysiske egenskaber og kemisk sammensætning er så varieret, at næsten alle forekomster er forskellige og derfor lader sig nøje stedfaste. Råolie indeholder mange forskellige kemiske forbindelser, som hovedsageligt består af kulstof og brint. Derudover indeholder råolie altid forbindelser af svovl, kvælstof og sporstoffer. Der findes flere tusinde forskellige forbindelser. Til fremstilling af råolieprodukter er de vigtigste af disse de mættede kulbrinter, det vil sige gruppen af Alkaner. Desuden finder man også, afhængig af bindingen til kulstof-atomet, de såkaldte olefiner, naphtener og aromater.

Paraffin kan udvindes af råolie, olieholdigt skifer, brunkul og tørv. Af de nævnte muligheder er råolie den vigtigste udvindingskilde. Den teknisk fremstillede paraffin er en blanding af 3 grundtyper af mættede kulbrinter. Den procentuelle fordeling af så strukturelt forskellige bestanddele bestemmes af råoliens sammensætning og den anvendte fremstilingsmetode. Det defineres således:

Normalparaffiner:
Disse paraffiner består af mættede ligekædede kulbrinter, det vil sige uden forgreninger og dobbeltbindinger. Molekylkæderne af en normalparaffin vil ved en veldefineret temperatur under smeltepunktet lagre sig i en ganske bestemt orden, hvorved der dannes relativt store, regelmæssige krystaller. Ved størkning trækker molekylkæderne sig kraftigt sammen, det vil sige de udviser en stærk kontraktion.

Iso-paraffin:
Her er der tale om mættede kulbrinter, som indenfor den lige kæde kan udvise forgreninger. Forgreningerne kan dannes fra forskellige kulstofatomer, og kan derudover have forskellig længde. Iso-paraffinens uregelmæssige kemiske struktur besværliggør krystallisering ved størkning. Der dannes mindre og uregelmæssige krystaller end normalparaffiner. På grund af sidekæderne er molekylerne ikke så tæt pakkede, og Iso-paraffinen udviser derfor en mindre kontraktion ved størkning, en det er tilfældet med normalparaffiner.

Naphtener:
Naphtener er mættede ringforbindelser af en eller flere ringe med mættede sidekæder, med samme eller forskellig længde og med forgreninger af større eller mindre styrke. Naphtenernes ekstremt uregelmæssige struktur forhindrer for det meste krystallisering ved størkning. Langt størstedelen af materialet ligger under smeltepunktet som ”amorf”, det vil sige ikke krystalliseret masse. Restmængden danner små karakteristiske nåleformede krystaller.

Desuden finder man også aromaterne blandt paraffinerne, selv om disse strengt taget ikke strukturelt kan betegnes som paraffinkulbrinter. Disse kaldes også cykliske kulbrinter og er opbygget af benzolringe med substituerede mættede sidekæder.

Produktion
Paraffinandelen af den anvendte råolie koncentreres under destillationen i forskellige fraktioner af smøreolie, afhængigt af kogepunktet.

Ved udskillelsen af paraffinen afkøles størstedelen af smøreolien til lave temperaturer (-30 grader C) ved hjælp af opløsningsmidler, og den derved ukrystalliserede paraffin fjernes ved hjælp af store tromlefiltre.

Denne paraffinholdige rest, der stadig har et højt olieindhold, kaldes råparaffin (Gatsch), som er udgangspunkt for voksraffineringen.

Paraffinproducenten definerer nu igen de forskellige paraffin Gatschfraktioner, som ikke udvindes af kogningen op til 400°C, men skal opvarmes til 350-550°C.

Disse forskellige fraktioner, som dannes ved udvindingen af paraffinen, er paraffinproducentens basismateriale. Disse fraktioner går lige fra let smøreolie til tungere smøreolier til den rest, som betegnes som Petrolatum. Dette relativt høje olieindhold er i mange tilfælde ofte uegnet for forbrugeren, idet det burde ligge omkring 0,5-1,5%. Til fremstillingen af sådanne produkter med lavt olieindhold findes to fremgangsmåder:

Svedeprocessen og Opløsningsmiddelprocessen

Svedeprocessen

Man har observeret, at der udskilles olie, når man opvarmer råparaffin langsomt i en beholder med sigtebund. Ved yderligere langsom opvarmning udskilles også paraffin med et lavt smeltepunkt, og tilbage bliver – afhængigt af, hvordan svedeprocessen udføres – paraffinfraktioner med et lavt olieindhold og et relativt højt smeltepunkt.

Ved denne ældre produktionsteknologi kunne der kun udvindes Gatsch-typer med grove krystaller, som er karakteriseret ved en utilstrækkelig evne til at binde olien. Denne fremgangsmåde fandt hurtigt stor udbredelse og har været fremherskende i mange år. I dag anvendes denne metode dog sjældent.

Opløsningsmiddelprocessen

Denne proces kan udføres på flere forskellige måder, som alle resulterer i paraffin med lavt olieindhold. I det følgende omtales kun den metode, som anvendes i de fleste tilfælde, og som kan anvendes til produktion af stort set alle rå-Gatsch-typer.

Den flydende rå-Gatsch forstøves ovenfra i forstøvertårne, hvorved der dannes et fint pulver med en partikelstørrelse på ca. 0,1-1 mm. Afkølingen sker ved gennemstrømning af atmosfærisk luft. Pulveret blandes i en beholder med et koldt opløsningsmiddel (Dichlorenthan). Da denne proces foregår koldt, bibeholdes paraffinkornene, og opløsningsmidlet udskiller kun olien. På grund af den store forskel i specifik vægt mellem paraffin (ca. 0,780) og opløsningsmiddel (ca. 1,26) skilles paraffinen fra opløsningsmidlet. Paraffinklumperne blandes på ny med opløsningsmiddel og udskilles igen efter et bestemt tidsrum. Blandingen af paraffin og opløsningsmiddel anbringes i store centrifuger, hvorved størstedelen af opløsningsmidlet udskilles. Paraffinklumperne fjernes, og ved den efterfølgende opvarmning udskilles det resterende opløsningsmiddel. Tilbage bliver en paraffin med et lavt olieindhold.

Ved denne metode udvindes en næsten oliefri paraffin eller mikrovoks, som nu kan viderebearbejdes til specielle anvendelsesområder. Herefter filtreres paraffinen med et absorptionsmiddel (blegemiddel) eller raffinering med koncentreret svovlsyre med efterfølgende neutralisering og behandling med blegemiddel og/eller en hydrering.

Herved udskilles farvende bestanddele fra paraffin. Samtidig udskilles ved raffineringen også tilbageværende reagerende bestanddele, f.eks. forbindelser med aromatiske ringe eller kæder med reagerende kulstofatomer. Hermed er udvundet et raffinat med stor stabilitet overfor lys og varme. Oxidationsegenskaberne kan forbedres ved tilsætning af stabilisatorer.

Raffinatet kan yderligere behandles, hvis der ønskes et lugtfrit produkt. Denne deodorisering sker i de fleste tilfælde i vakuum ved anvendelse af damp.

Man har nu en paraffin, som kan transporteres i flydende form i tankvogn, eller emballeres i tromler, hvis der er tale om et produkt, som er for blødt eller flydende til at fremstilles i plader. Ved efterfølgende behandling kan der dog også fremstilles plader, pastiller og pulver.