在画出合成氨的生产工艺流程图之前，流程分析人员一定要充分考虑合成氨生产的基本要素，如表2.3所示，为合成氨的生产工艺流程的科学设计打下基础。

表2.3 合成氨生产的基本要素

（2）本节的难点是在流程的设计中，分析确定具体事例中的环节和时序。

流程的设计有两种情况：①流程的若干环节是显性的，事物的发展规律容易描述，如洗衣、做饭、邮寄包裹等流程；②流程的环节不是或不全是显性的（部分或全是隐性的），流程的设计要通过大量的试验和漫长而深入的探究才能得出它的内在规律和属性，如轴承的淬火工艺流程、合成氨的工艺流程等。

上面介绍了合成氨的工艺流程：首先利用适当的方法生产大量合成氨的原料——氮气、氢气，以及氮气和氢气的混合气体，在合成塔内约500℃高温、20MPa压力下，通过催化剂的作用产生氨气，再通过氨分离器不断地把生成的氨分离出来，同时未转化的反应气体又进入合成塔循环加工。

合成氨的工艺流程的产生是一个对其内在属性和规律探索的过程。19世纪初，经过化学家上万次的试验，最终才得出在500℃高温、20MPa压力下合成出氨，但转化率仅有2%～8%。后来经过不断地试验才形成现在工业生产上使用的较成熟的合成氨生产工艺流程。

通过对以上合成氨生产过程的详细研究和思考，我们找出了合成氨生产流程的环节和时序：①先进行原料气（N₂、H₂）的制取——制取环节；②气体（N₂、H₂）的净化——净化环节；③用压缩机压缩（至高压状态）——压缩环节；④氨合成——合成环节；⑤最后进行氨的分离，得到浓氨并将未完全反应的N₂、H₂送回合成塔，再循环加工利用——分离环节。

环节及各环节的时序都已经明确。下面，便可画出合成氨的生产流程图（图2.16）。

原料气（N₂、H₂）的制取→净化→压缩→高温、高压合成→分离↓（N₂、H₂）→氨水

图2.16 合成氨的生产流程

流程设计中，时序和环节的设定和表达要简要、明确，操作性强，并且前后连续，衔接紧密，同时环节与环节之间必须是可以切分的。流程的设计一是要深入理解该流程应遵循的内在规律，明确影响流程的主要因素；二是要对过程的环节和时序进行科学合理地安排。流程的设计具有不唯一性，已经设计的流程还可以改进、优化。

我们不妨对比思考一下，合成氨的生产流程与洗衣、做饭的流程有什么不同呢？答案是显而易见的：合成氨的流程设计是通过大量的试验和漫长的探究才得到的，它的规律获取和描述比洗衣、做饭要复杂、困难得多。