​​合成氨工艺流程是将氮气和氢气在高温高压及催化剂作用下转化为氨的核心工业技术，广泛应用于化肥生产与化工领域。其核心环节包括原料气制备、净化处理、压缩合成三大阶段，其中催化剂选择与能耗控制是决定效率的关键因素。​​

1. ​​原料气制备​​：氮气通常来自空气分离，氢气则通过天然气蒸汽重整、煤炭气化或重油裂解获得。不同原料决定了后续工艺的差异，例如天然气路线能耗较低，而煤基路线需处理更多杂质。

2. ​​气体净化​​：原料气中的硫化物、一氧化碳等会毒化催化剂，需通过脱硫（如低温甲醇洗）、变换反应（CO转化为CO₂和H₂）及脱碳（如热钾碱法）逐步提纯，确保合成气中杂质含量低于10ppm。

3. ​​压缩与合成​​：净化后的氢氮混合气经多级压缩至15-30MPa，进入合成塔在铁基催化剂（如Fe₃O₄）作用下，于400-500℃发生反应：$3H_2+N_2\rightleftharpoons 2N{H}_3$。未反应气体循环利用以提高转化率。

4. ​​节能与优化​​：现代工艺通过余热回收、低压降反应器设计降低能耗，同时采用分子筛吸附等新技术减少排放。

掌握合成氨流程的细节，有助于理解其在农业与工业中的基石作用。企业需持续优化技术路线以应对环保与成本挑战。