以天然气为原料的合成氨工艺普遍采用蒸汽转化法。天然气经加压脱硫后与水蒸气混合，在一段转化炉的管内进行转化反应，反应所需的热量由管外燃料燃烧供给。一段转化气进入二段转化炉，此时通入空气，空气中的氧气在二段转化炉的顶部同一段转化气中的氢气或其他易燃气体燃烧，放出的热量以供天然气的继续转化，既除掉了空气中的氧气，又把合成氨所需的氮气引入了系统。
出二段转化炉的气体依次进入中、低温变换炉，气体中的一氧化碳在不同的温度下与水蒸气反应生成氢气和二氧化碳。经过以上几个工序得到气体的主要成分是氢气、氮气、二氧化碳。再用二乙醇胺或碳酸钾溶液脱除二氧化碳并用甲烷化法清除残余的一氧化碳和二氧化碳，得到纯净合格的氢氮混合气，经气液分离后送到尿素车间作为合成尿素的原料。
图6-1是以天然气为原料的合成氨工艺流程图。
图6-1 以天然气为原料的合成氨工艺流程图