Trong quá trình tổng hợp NH3, việc làm sạch khí nguyên liệu và tổng hợp NH3 phải tiến hành ở một áp xuất nhất định, vì vậy phải tiến hành nén khí để đạt tới áp xuất cần thiết, đồng thời hoàn thành việc vận chuyển khí giữa các bước công nghệ. Hiện nay ở các nhà máy cỡ vừa và nhỏ chủ yếu dùng loại máy nén piston. Loại này có những ưu nhược điểm sau: áp xuất ổn định, phạm vi ứng dụng rất rộng, hiệu suất tương đối cao, về vật liệu không đòi hỏi gì đặc biệt có thể chế tạo từ vật liệu thép hợp kim thông thường. Nhưng loại này có khuyết điểm là kồng kềnh và trọng lương quá lớn, cần phải có bệ máy to rộng, dòng khí dao động mạnh, nhiều chi tiết máy mau mòn mau hỏng, kêt cấu phức tạp.
Hiện tại, xưởng NH3 đang sử dụng năm máy nén 6 cấp loại H22 - III - 165/320.
+Lưu trình công nghệ hệ thống máy nén 6 cấp:
Khí than ẩm sau khi khử H2S thấp áp vào xilanh đoạn I với nhiệt độ môi trường và áp suất 10 mmHg. Khí ra khỏi đoạn I có nhiệt độ khoảng 1540C và áp suất 2,1 at đi và thùng làm lạnh đoạn I. Sau khi làm lạnh nhiệt độ hạ xuống còn bằng xấp xỉ nhiệt độ môi trường. Sau đó vào thùng phân ly tách dầu nước đoạn I, dầu và nước bị tách ra ở đây tập chung vào đầu ống xả dầu nước, từ đây dầu nước xả vào thùng tập chung dầu. Khí sau khi tách dầu nước lại đi vào xilanh đoạn II.
Khí than ẩm ra đoạn II có áp suất 8 at sau khi qua thiết bị làm lạnh bằng nước và thùng phân ly tách dầu nước đoạn II, khí được tiếp tục đưa vào đoạn III máy nén để nén lên áp xuất 20at, sau khi hạ nhiệt độ và tách dầu nước khí được đưa thẳng đến công nghệ biến đổi để chuyển hoá CO thành CO2, qua công đoạn loại bỏ CO2 áp xuất giảm xuống còn khoảng 17 at, lại quay trở lại hệ thống máy nén.
Trước tiên thể khí vào thùng phân ly rồi lần lượt vào đoạn IV (nâng áp suất lên 50at) đoạn V và các thiết bị làm lạnh bằng nước, thiết bị phân ly tách dầu nước các đoạn. Khí sau khi được nén ở đoạn V đạt tới áp suất 125 at được đưa đến tháp rửa đồng, tháp rửa kiềm để loại bỏ nốt lượng nhỏ CO và CO2. Sau khi rửa đồng thể khí đi vào đoạn VI máy nén, nén tới áp suất 320 at qua làm lạnh bằng nước, phân ly tách dầu nước cuối cùng được đưa tới hệ thống tổng hợp NH3.
Phần sau xilanh đoạn IV và giữa đoạn V với đoạn IV có đặt buồng cân bằng, nhằm mục đích thu hồi lượng khí dò qua khe sécmăng của piston và để cân bằng áp xuất tác dụng trên bề mặt làm việc của piston. Thể khí thoát ra khỏi buồng cân bằng sau khi tách bỏ dầu bôi trơn do khí mang theo ở thùng tập chung dầu, lại quay về cửa vào xilanh đoạn I của máy nén.