現(xiàn)在的合成氨依照燃料不同，大體上可以分成三類工藝路線，煤炭路線，天然氣路線與重油路線。但是在哈伯那個(gè)年代，還是以煤炭路線為主的。煤炭路線制備合成氣（N2：H2=1：3）的工藝主要包括空分制氮與水煤氣制氫兩個(gè)流程?，F(xiàn)在的氮?dú)夥浅１阋硕页Ｒ娏耍瑢?shí)驗(yàn)用的工業(yè)氮?dú)庖簿蛶资畨K錢一瓶，可以說是白菜價(jià)了。而且地球上的大氣78%都由氮?dú)饨M成，可以說氮?dú)馐且环N取之不盡，用之不竭的資源。但是時(shí)間要是回到一兩百年前，制備氮?dú)饪墒腔死洗髣帕?。今天我們就來講講空分制氮機(jī)的歷史。

      空氣分離顧名思義，就是將空氣首先轉(zhuǎn)變成液體，然后再利用氧氣與氮?dú)夥悬c(diǎn)不同將二者分開。液氮的沸點(diǎn)是-196攝氏度，而液氧的沸點(diǎn)是-183攝氏度，二者的沸點(diǎn)差達(dá)到13度，可以說是比較容易分離的體系。但是這項(xiàng)技術(shù)首先要面臨的困難就是如何將空氣液化。

      如果能夠降低溫度的話是不是空氣也能液化呢？這一點(diǎn)上估計(jì)俄羅斯人應(yīng)該比較清楚，至少氣溫降低到零下30度的時(shí)候空氣還是正常氣體。這說明要使空氣液化要么不可能，要么還需要更冷的低溫。

      臨界溫度的概念使得單純依靠壓縮是無法獲得一些氣體對應(yīng)的液體的，當(dāng)時(shí)這些氣體被人們稱為永久氣體，很不幸，空氣中的氮與氧都屬于此類范疇。因此液化空氣的發(fā)展還必須要等待人類在制冷領(lǐng)域出現(xiàn)進(jìn)步。時(shí)間到了1853年，焦耳與湯普森在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)，氣體經(jīng)過節(jié)流閥膨脹后溫度能夠降低，在節(jié)流閥一端的壓力越高，膨脹到常壓以后所得到的氣體溫度越低。這個(gè)發(fā)現(xiàn)后來被稱為焦耳-湯普森效應(yīng)。