氨是氮肥的主要原料，合成氨要拿氮气和氢气当材料。先从空气中提取氮气，得用空气分离技术，因为空气里氮气占七成八。再从天然气或煤里提取氢气，得用蒸汽转化法。这两种气体混在一起，装进钢铁反应塔里，得在高温高压下才能反应。催化剂是关键，得用铁基的，温度要控制在四百多度，压力得在一百多大气压。反应完得冷却分离，把氨气提出来，再加工成尿素或硝酸铵这些氮肥。

为什么这么搞呢？首先空气里氮气多，但直接用成本高，分离技术成熟，数据说空气分离能耗占全流程三成。氢气来源分两路，天然气蒸汽转化法每吨氢气耗煤三吨，而煤制氢更便宜，但污染大。催化剂铁基占九成市场，活性比铜基高两倍，反应温度四百多度比传统方法降了五十度。合成氨产率一般在四成到五成，关键看压力，一百五十大气压产率能到五成三，但设备贵。尿素每吨成本四千二，原料气消耗六吨，这样算下来，合成氨路线比直接固氮划算三成。