在合成塔内，化学反应方程式如下： 3Hz+N2=一^2NH3+Q 贮槽内的液氨经氨冷器蒸发为气氨，送往吸收岗位制成氨水后送至碳化塔内吸收co2得碳酸氢铵、分离液氨后的氢氮气 再循环使用。
图12-1所示是年产5000吨型氨合成工艺所采用的一种流程。
图12-1合成工艺流程图1一油分离器，2—氨冷器；3—冷交换器；4一合成塔, 5—软水加热器；6—水冷器丨7—氨分离器
如图，来自压缩机六段出口（七段压缩机则为七段出口）。加压至30MPa左右的精炼气（新鲜气）送至合成系统，在油分离器内与由循环机来的循环气混合；除去气体中的油水和微量C02,然后温度为30?35'C的混合气进入冷交换器上部的换热器管内，和管外冷气体进行换热，被冷却至10?20℃后进入氨冷器。气体被进一步冷却至一5?0℃，至此气体中大部分气氨被冷凝为液氨，微量的水份被进一步除去；这部分气体再回到冷交下部的氨分离器，将气体中的液氨分离，气体则上升至冷交上部的换热器管外进行预热，温度达20℃左右，分主、副线两路进入合成塔进行反应。
现介绍并流扁平单管触媒筐、波纹板换热器内件气体流程。循环气主线气体自合成塔顶入口进塔，沿外筒与内套之间的环隙顺流而下，被内套所散发的热量预热，温度有所提高，进入内套下部的波纹板热交换器，与已反应的高温气体进行热交换，使其进一步预热到反应温度；然后由升气管上升到上集气环，气体在此被分配到各扁平冷管内，再下降到下集气环。在此过程中，气体将触媒层反应热带走，自身温度进一步提髙。然后气体由下集气环进入中心管，和由副线直接进入中心管内的气体汇合上升至中心管顶部，进入触媒层，进行氨合成反应。反应后高温气体从触媒筐底部进入下部的波纹板换热器，与主线来的气体进行热交换后，温度有所降低，由塔底气体出口管引出塔外。
自合成塔底部出来的含氨10?13％、wo?18or左右的气体进入软水加热器回收热量后，再经水冷器降低温度，气体中部分气氨冷凝为液氨。然后进入氨分离器将液氨分离，气体则进入循环机提高压力（补偿压力损失）后，再去油分离器与补充的新鲜气混合，重复进行上述循环。
氨分离器和冷交换器底部分离出来的液氨，通过放氨阀减压由放氨管线送往液氨贮槽。贮槽内液氨送至合成与精炼氨冷器内的盘管外面，作冷冻剂降低盘管内合成气和铜液温度，同时自身蒸发为气氨，经总管送往碳化吸收岗位制浓氨水，供碳化洗涤变换气并生产碳酸氢铵；或者送冰机压缩、冷凝为液氨,再供氨冷器循环使用，也可送往氨罐贮存；或送精炼工段补加到铜液中去。
在合成塔前与氨分离器后，分别设有塔前与塔后放空管,可以排放系统内气体，以降低循环气中惰性气含量。补充气进口阀前、设有放空阀、供精炼卸压和置换用。
液氨贮槽或氨冷器排油时，油内混有一定量的液氨，可在煮油器内用蒸汽加热，将液氨蒸发成气氨后回收。
冷软水经变换工段软水加热器回收变换气余热后至合成软水加热器，经回收合成余热后，送锅炉及其它用户。也有厂将部分软水送精炼工段铜液再生器用于加热铜液。
系统的放空气和液氨贮槽的弛放气，送等压吸收岗位，在净氨塔回收氨后，或去锅炉作燃料，或送分离岗位回收其中的氢等，或送造气吹风气回收岗位。净氨塔回收的稀氨水送碳化作无硫氨水。
需要补充的是，在上述流程中，新鲜气经油分离器补入合成系统，可以较好地防止精炼系统铜液带入合成塔。如精炼工段操作比较稳定，无油润滑过关也有将新鲜气补到冷交出口的氨冷器内，并将循环机和油分离器由水冷器后调整到合成塔之前，这样可减少系统压差，提高进入合成塔的气体压力，有利于合成反应。
