گاز سنتز (مخلوطي از هيدروژن و نيتروژن با نسبت مولي 3 به 1) با فشار و دماي مورد نياز به راكتور سنتز آمونياك وارد مي شود. گاز سرد، با جداره خارجي سبد داخلي راكتور و جداره داخلي پوسته راكتور در تماس مستقيم بوده و آنرا خنك نگاه مي دارد. گاز سپس در سمت لوله مبدلهاي داخلي راكتور گرم شده و پس از رسيدن به دماي مطلوب، بصورت شعاعي با بستر اول كاتاليستي برخورد مي كند. در طول راكتور، گاز از هر سه بستر كاتاليستي عبور كرده و نهايتاً با غلظت مطلوب آمونياك از راكتور خارج مي شود. گاز گرم خروجي از بسترهاي اول و دوم راكتور، در مبدلهاي تعبيه شده با گاز سرد ورودي تبادل حرارت كرده و خنك مي گردند. طي اين اختراع ، نوآوري هاي ذيل ارائه گرديده اند: 1)\tطراحي و ارائه يك راكتور جديد با مسيرهاي فرايندي منحصر به فرد 2)\tمدل فيزيكي انحصاري و خاص راكتور براي توزيع يكنواخت و موثر گاز در محيط خارجي بسترهاي كاتاليستي با كمترين افت فشار ممكن 3)\tلوپ كنترل جريان براي ارسال مقدار مورد نياز از گاز سرد از پائين راكتور به منظور تبادل حرارت با گاز گرم خروجي از بستر دوم كاتاليستي 4)\tبهينه سازي توان حرارتي مبدلهاي داخلي و شدت واكنش در مراحل مختلف به نحوي كه با حفظ غلظت مطلوب محصول، دماي گاز در خروجي راكتور (جهت پيش گرم كردن آب BFW)، به بالاترين مقدار ممكن افزايش يابد. 5)\tلوپ كنترلي اختصاصي براي كنترل دماي گاز ورودي به بستر دوم كاتاليستي 6)\tساخت Internal راكتور (قطعات سبدها و توزيع كننده هاي داخلي) بصورت چند تكه به نحوي كه خارج كردن آنها از راكتور بي نياز از جرثقيل خاص باشد