了解化肥制造的核心，首先要从合成氨入手。因为合成氨是制造众多化肥的基础原料，掌握了合成氨的知识，理解其他化肥的制作原理就会变得相对简单。以尿素的生产为例，其制造过程主要是通过液氨和气体二氧化碳的合成反应完成的。这一反应过程在尿素合成塔内进行，其中涉及两个主要反应步骤。
第一步是液氨和二氧化碳结合生成氨基甲酸铵，这个过程是一个放热的快速反应。具体来说，反应方程式为：2NH3+CO2＝NH2COONH4+Q。
第二步是氨基甲酸铵脱水生成尿素和水，这个过程是一个微吸热反应，速度相对较慢，但却是合成尿素过程中的关键控制步骤。其反应方程式为：NH4COONH2＝CO (NH2)2+H2O-Q。
关于液氨的输送，从界区而来的液氨会被送至高压液氨泵，经过加压至大约18MPa(A)后，经过预热作为高压器的驱动介质。然后，通过高压器将其送至全冷凝反应器。
至于二氧化碳气体，它从合成氨装置的脱炭工序中取出，并混入少量空气后，进入离心式二氧化碳压缩机加压到14.7MPa(A)。
在尿素合成塔内，大部分甲铵会转化为尿素和水。随后，合成塔的产物被送入汽提塔，这是一个降膜式的管壳式换热器。在汽提塔内，合成塔流出的产物与二氧化碳逆流接触，降低氨分压，有利于甲铵的分解。汽提塔的壳侧通过饱和蒸汽提供必要的温度和热负荷。经过汽提塔处理后的流出物中氨的含量约为12%（重量）。
全冷凝反应器是这一过程中的重要部分，它分为两部分：下段为冷凝段，上段为反应段。在反应器中，来自高压洗涤器的甲铵液和来自合成塔顶部的气体进行鼓泡冷凝吸收反应，放出大量热量用于副产低压蒸汽，这些蒸汽供后续的提浓使用和外供。
全冷凝反应器的下部冷凝段的壳侧蒸汽压力由位于低压蒸汽包的蒸汽出口管线上的调节系统精确控制。这个系统的运作改变了管侧和壳侧之间的温差，从而调节合成塔的反应温度。
整个过程中，合成塔的液体通过降液管进入汽提塔；而未反应的氨和二氧化碳等气体则从合成塔顶部进入全冷凝反应器的下部，再进入高压洗涤器。高压洗涤器的底部是一个壳管式换热器，上部则是球形防爆体。在这里，大量的氨和二氧化碳在换热器管内被冷凝，释放的热量由壳侧的水移走。之后，这些气体进入尾气洗涤器，经过吸收洗涤后的尾气被送至火炬进行焚烧，以确保安全排放。
尾气洗涤器由两段填料床组成，上段使用冷却后的蒸汽冷凝液洗涤，下段则用蒸发冷凝液洗涤。经过处理的尾气最终排放到大气中。
在整个流程中，从高压洗涤器来的甲铵液依靠重力自流进入全冷凝反应器底部。液氨原料为高压器提供必要的压力，将甲铵尿素溶液从全冷凝反应器输送到尿素合成塔进行进一步的反应。造粒完成的尿素进入尿素造粒塔。
