Свежая ABC, содержащая до 10 ррm СО и до 5 ррm СО2 после сжатия в четвертой ступени компрессора 42 до 24 МПа (240 кгс/см2) и охлаждения в концевом холодильнике до (40 – 50)◦С, направляется в нижнюю часть конденсационной колонны 47, где, барботируя через слой жидкого аммиака, дополнительно промывается от следов влаги и углекислого газа и смешивается с циркуляционным газом (ЦГ). Смесь свежего и циркуляционного газа проходит сепарирующее устройство конденсационной колонны, освобождаясь от капель аммиака, а затем проходит по трубкам
встроенного теплообменника колонны, охлаждая циркуляционный газ, идущий по межтрубному пространству теплообменника, и направляется в межтрубное пространство выносного теплообменника 48.
В межтрубном пространстве теплообменника 48 ЦТ нагревается до температуры не более 195◦С, отнимая тепло у встречного газа, идущего по трубкам, и далее поступает в колонну синтеза 49.
В колонне синтеза газ сначала проходит снизу вверх по кольцевому зазору между корпусом колонны и кожухом насадки, охлаждая корпус колонны, и далее поступает в межтрубное пространство теплообменника, размещенного на горловине колонны синтеза.
Здесь газ дополнительно нагревается теплом прореагировавшего газа, выходящего по трубкам теплообменника из катализаторной коробки до температуры начала реакции и поступает последовательно на 1-ю и 2-ю радиальные полки колонны синтеза, на которых при давлении до 24 МПа (240 кгс/см2) и температуре не более 530◦С происходит экзотермическая реакция образования аммиака из азотоводородной смеси.
Для поддержания нормального температурного режима в зоне реакции на обеих полках колонны синтеза предусмотрена подача газа по холодным байпасам минуя теплообменник на горловине колонны синтеза.
Подача холодного газа производится по трем вводам в нижнюю часть межполочного теплообменника в трубную часть. Холодный газ, поднимаясь по трубной части межполочного теплообменника, нагревается газом, прошедшим через 1 полку колонны, а затем смешивается с газом холодного байпаса и газом основного входа и подается на вход в 1 полку. Равномерное распределение газа в катализаторных слоях 1 и 2 полки обеспечивается за счет перфорированных распределительных пластин, установленных на входных панелях.
Газ, прошедший через катализатор 1 полки, охлаждается в межтрубной части межполочного теплообменника до необходимой температуры и подается на вход во 2-ю полку колонны синтеза.
После 2—ой полки колонны синтеза газ, содержащий не менее 14% аммиака, и с температурой не более 530◦С поднимается по центральной трубе, проходит трубную часть теплообменника, размещенного на горловине колонны синтеза, где охлаждается газом, подающимся на 1—ю полку колонны синтеза, до температуры не более 335◦С. После теплообменника газовая смесь поступает в межтрубное пространство подогревателя 50, где избыточное тепло реакции синтеза используется для подогрева питательной воды, направляемой затем в паросборник для получения пара давлением (10,2 – 10,9) МПа (102 – 109 кгс/см2).
Пройдя подогреватель воды 50 циркуляционный газ с температурой не более 230◦С проходит трубное пространство теплообменника 48, охлаждается до температуры не более 70◦С газом, идущим по межтрубному пространству, и поступает в аппараты воздушного охлаждения 51, где из газа при температуре (21 – 43)◦С конденсируется часть аммиака. Сконденсировавшийся аммиак отделяется в сепараторе 52, а газовая смесь поступает на всас циркуляционной ступени компрессора 42, где дожимается до давления не более 23,9 МПа (239 кгс/см2 ), компенсируя потери давления в системе.