合成工序的主要任务是将压缩机送来的经过净化后的氢氮混合气导入合成系统，并经加热后进入合成塔内，在适当的温度、压力条件下通过氨催化剂的作用而使氮和氢合成为氨。然后经水冷、氨冷使混合气中的大部分气氨冷凝为液氨而分离出来，并送往氨库。分离出液氨的氢氮混合气与补充的新鲜气一起，再送入合成塔内，气体不断循环，并进行合成反应而生成氨。