در مقياس صنعتي تبديل هيدروكربنها به هيدروژن با سه روش رفرمينگ با بخار، اكسايش جزئي و تبديل خودگرمايي انجام می گیرد. در شکل زیر نحوه تولید هیدروژن با ریفرمینگ بخار را مشاهده می کنید.
اولین مرحله از فرآیند SMR شامل واکنش متان با بخار در 750-800 درجه سانتی گراد برای تولید مخلوط کربن منواکسید و هیدروژن می باشد.واکنش این فرایند در یک راکتور ریفرمر انجام می شود که در آن مخلوط پر فشاری از بخار و متان در تماس با کاتالیزر نیکل قرار می گیرند.
در مرحله دوم ، معروف به شیفت گاز آب (WGS) مونوکسیدکربن تولید شده در اولین واکنش، با بخار از طریق کاتالیزور واکنش داده و از آن هیدروژن و دی اکسید کربن تولید می شود.
این فرایند دو مرحله ای، متشکل است از شیفت دمای بالا (HTS) در دمای 350 درجه سانتیگراد (662ºF) و شیفت دما پایین (LTS) در دمای 190ºC-210.
از طریق واکنش شیفت آب و گاز ، می توان با تصفیه مونوکسیدکربن کربن تولید شده توسط اصلاح بخار با آب ، هیدروژن اضافی بدست آورد:
CO + H2O ⇌ CO2 + H2
هیدروژن تولید شده از فرآیند SMR شامل مقادیر کمی کربن مونوکسید ، دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن به عنوان ناخالصی می باشد و بسته به نوع استفاده جریان خروجی ممکن است به تصفیه بیشتری نیاز داشته باشد.
مراحل اولیه تصفیه شامل موارد زیر است:
تصفیه مواد اولیه - این فرایند سمومی مانند گوگرد (S) و کلرید (Cl) را برای افزایش عمر بخار پایین دست ریفرمر و سایر کاتالیزورها از جریان حذف می کند.
تصفیه محصول - در سیستم جذب مایعات ، CO2 حذف می شود. گاز محصول تحت یک مرحله متاناسیون قرار می گیرد تا کربن دی اکسید باقیمانده از بین برود.
واحد های جدید از جذب نوسان فشار PSA استفاده می کنند که هیدروژن با خلوص 99.99٪ تولید می کند.
نشت یابی تجهیزات واحد تولید هیدروژن:
راکتور
در این واحد راکتور هیدوژناسیون و ریفرمر و راکتور شیفتینگ و راکتور متاناسیون (methanation reactor) که در همه موارد گاز هیدروژن خالص وارد آنها می شود که به دلیل شباهت وزن و حجمی اتم هیدروژن و هلیوم نشت یابی هلیومی برای بررسی صحت عملکردی راکتور ها توصیه می شود.
مبدل
این قسمت دارای چند ویست هیت بویلر می باشد که طبق مقاله باید نشت یابی شوند.
چند مبدل هیدوژن سرویس پوسته و لوله نیز در این واحد وجود دارد که طبق استاندارد API 660 نشت یابی هلیومی توصیه شده است.
کمپرسور
کمپرسور های هیدروژن سرویس نیز در این واحد وجود دارند که طبق استاندارد API 617 باید نشت یابی هلیومی شوند.