Ilustracja główna pokazuje liczną połączoną ze sobą aparaturę. Proces przebiega w trzech etapach. Azot i wodór trafiają do sprężarki, gdzie osiągają ciśnienie kilkuset atmosfer. Następnie gazy reagują w konwektorze zawierającym katalizator (metaliczne żelazo z dodatkiem promotorów). Gazy wypływające z konwertora są oziębiane; celem tej operacji jest wykroplenie amoniaku z poreakcyjnej mieszaniny gazów – nieprzereagowany azot i wodór pozostają w tych warunkach w fazie gazowej. Etapy procesu opisano 31 punktami w kolejności jego przebiegu. Opisano: 1. Produkcja amoniaku na skalę przemysłową Proces Habera-Boscha, zwany również procesem syntetycznego amoniaku, to technika syntezy amoniaku z wodoru i azotu. Technologia została opracowana przez niemieckiego fizyka Fritza Habera (w 1918 r. dostał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii), dzięki czemu produkcja amoniaku stała się opłacalna. Zdjęcie przedstawia niemieckiego chemika. Mężczyzna jest łysy, ma wąsy, nosi okulary. Metoda została przełożona na proces wielkoskalowy, z użyciem katalizatora i metod wysokociśnieniowych, przez Carla Boscha (chemika przemysłowego), który w 1931 r. wraz z Friedrichem Bergiusem zdobył Nagrodę Nobla za badania wysokociśnieniowe., 2. Główny konwertor. Wytwarzanie amoniaku metodą Habera-Boscha rozpoczyna się od wprowadzenia gazów, takich jak metan oraz para wodna. Należy je uwolnić od zanieczyszczeń (związki siarki), które mogą zatruwać katalizator., 3. Zasilanie powietrzem lub wodą , 4. Konwertor wtórny. W konwertorze głównym zużywana jest tylko część metanu, reszta tego gazu przechodzi do konwertora wtórnego, gdzie jest zużywana w reakcji z powietrzem., 5. Konwertor C O. Następuje tu konwersja tlenku węgla(II) do wyższego tlenku węgla., 6. Płuczka - urządzenie mające na celu pochłanianie (absorpcję) wybranych składników mieszaniny gazowej przez ciecz., 7. Reaktor amoniaku , 8. Wymiennik ciepła - urządzenie wymieniające ciepło pomiędzy dwoma substancjami., 9. Skraplacz amoniaku, 10. Gazy syntezowe - metan (C H indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego); para wodna (H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O indeks dolny, nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego), 11. Konwertor główny – zachodząca reakcja. Podczas reformingu parowego, w głównym konwertorze zachodzi reakcja chemiczna pomiędzy metanem a parą wodną. Synteza przebiega w obecności katalizatora zbudowanego z tlenku niklu(II) i tlenku glinu (N i O, minus, A l indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego), tworząc tlenek węgla i wodór. Zachodząca reakcja chemiczna:
C H indeks dolny, cztery nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O indeks dolny, nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, kataliaztor powyżej, strzałka w prawo, C O indeks dolny, g, koniec indeksu dolnego, plus, trzy H indeks dolny, dwa nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, 12. Zasilanie konwertora wtórnego - powietrze (O indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego); azot (N indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego)

Powietrze wprowadzane do reaktora jest wzbogacane w azot, który jest wymagany w kolejnych etapach procesu., 13. Konwertor wtórny – zachodząca reakcja. Metan, niewykorzystany w reaktorze głównym, jest przekształcany w reakcji z tlenem w wodór i tlenek węgla(II), zgodnie ze schematem: dwa C H indeks dolny, cztery nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, plus, O indeks dolny, dwa nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, strzałka w prawo, dwa C O indeks dolny, nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, plus, cztery H indeks dolny, dwa nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, 14. Substancje gazowe wychodzące z reaktora wtórnego: N indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego; H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego; C O., 15. Zasilanie wodą H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O;, 16. Konwertor C O – zachodząca reakcja W tym reaktorze ma miejsce konwersja C O do tlenku węgla(IV), zgodnie z poniższą reakcją chemiczną: C O indeks dolny, nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O nawias g zamknięcie nawiasu, strzałka w prawo, C O indeks dolny, dwa nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, plus, H indeks dolny, dwa nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, 17. Substancje gazowe wychodzące z konwertora C O: N indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego; H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego; C O indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego;, 18. Sprężarka - urządzenie, podwyższające ciśnienie gazów, 19. Płuczka Kolejnym etapem jest usunięcie tlenku węgla(IV) przez przemywanie mieszaniny gazów, roztworem trietanoloaminy.

C O indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego usuwa się z mieszaniny reakcyjnej, ponieważ w kontakcie z amoniakiem może tworzyć karbaminiany, które mogą zablokować w krótkim czasie rurociągi i aparaturę chemiczną. Mieszanina wychodząca z tego etapu nadal zawiera metan i gazy szlachetne, (argon), które są gazami neutralnymi, niebiorącymi udziału w procesie., 20. Zasilanie wodą H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 21. Z płuczki, oprócz wody, wydostaje się: C O indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, 22. Wymiennik ciepła , 23. N indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, przecinek, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, 24. Reaktor amoniaku. Katalizator: większość zakładów syntezy amoniaku używa katalizatorów z topionego żelaza, które wykorzystują różnorodne starannie zaprojektowane materiały promotorowe (substancje zwiększające jego skuteczność), np. wodorotlenek potasu. Celem każdego nowego katalizatora do syntezy amoniaku jest złagodzenie warunków procesu poprzez osiągnięcie wysokiej aktywności katalitycznej w obniżonych temperaturach i ciśnieniach, umożliwiając bardziej energooszczędny proces. Ciśnienie: jest różne w różnych zakładach produkcyjnych, ale zawsze jest wysokie ok. 200 bar. Recykling: podczas każdego przejścia gazów przez reaktor, tylko ok. 15% azotu i wodoru przekształca się w amoniak. Dzięki ciągłemu recyklingowi nieprzereagowanego azotu i wodoru, całkowita konwersja ostatecznie wynosi ok. 98%. Proporcje azotu i wodoru: mieszanina azotu i wodoru wchodząca do reaktora powinna wynosić 1:3, odpowiednio dla stosunku objętościowego azot:wodor. Temperatura: 400‑450°C Równanie reakcji chemicznej: N indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, plus, trzy H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, strzałka w prawo, dwa N H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 25. Wymiennik ciepła. Otrzymana w reaktorze amoniaku mieszanina gazów jest schładzana do 450°C w wymienniku ciepła, który działa przy użyciu wody, dostarczonych gazów i innych strumieni procesowych., 26. H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, 27. Powietrze, 28. N indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, przecinek, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, przecinek, N H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, 29. Chłodnica: urządzenie pełniące funkcję skraplacza, który – dzięki niskim temperaturom – zamienia gorące pary gazu w ciecz., 30. N indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, przecinek, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, 31. Skraplanie amoniaku. Wytworzone gorące gazy amoniaku opuszczają reaktor, który łatwo skrapla dzięki obecności chłodnicy, wówczas gazowy amoniak przekształca się w ciecz.