压缩工段的任务在于把气体输送到各工序（变换、脱碳、碳化、铜洗、合成等）并提供过程进行所必要的压力条件，以使这些过程按工艺要求得以顺利地进行。 因此，在整个合成氨生产过程中压缩工段占有极其重要的地位，压缩机的生产能力及其工作的好坏是决定合成氨产量高低的关键因素之一。
１．活塞式压缩机的工作原理
在活塞式压缩机中，气体是依靠在汽缸内做往复运动的活塞来进行压缩的。
当活塞向右移动时，排气阀被关闭。汽缸左端的压力略低于吸入气体的压力P1，此时吸气阀被打开，气体在压力P1的作用下进入汽缸内，这个过程称为吸气过程；当活塞返行时，吸气阀被关闭，吸入的气体在汽缸内被压缩。这个过程称为压缩过程；当汽缸内气体的压力增加到略高于排气管内压力P2后，排气阀即被打开，压缩气体排入排气管内，这个过程称为排气过程，至此，完成了一个工作循环，活塞继续运动，上述工作循环也周而复始地进行，以完成压缩气体的任务。
2.中小型氮肥厂使用的压缩机主要种类与性能
目前中小型氮肥厂使用的压缩机主要有：L型、M型、H型、MH型、MD型五种型式。
3.一般压缩机在设计时要有平衡段
平衡段起平衡活塞力的作用。压缩机在设计时一般通过汽缸的布置来维持活塞力的平衡。如对称平衡型压缩机汽缸的布置是对称的就不需要平衡段。但如果汽缸布置不对称，活塞力不能平衡，就必须有平衡段来进行平衡，否则活塞力有明显不平衡。压缩机运转过程中就要发生振动。
近几年来一些合成氨生产专用的氨氢气压缩机新机型在设计时采用每段汽缸压缩机新机型在设计时采用每段汽缸单列的对称平衡形式，取消了平衡段。这样的设计，各段之间密封好，克服了压缩机的内泄漏、气体重复压缩、重复输送引起的效率低、耗电高的缺点，提高了压缩机的输气能力，节电效果显著。
4.压缩机汽缸应留余隙？余隙的容积的控制
(1)被压缩的气体中含有水蒸气，在压缩过程中它们有右能凝结为水，水是不可压缩的，如果汽缸不留有余隙，则会产生“液击”而使压缩机遭到破坏。
(2)安装上的要也必须留有余隙，因为机轴、活塞杆等金属物件在压缩机运行过程中受热伸长或考虑到某些零件在运行中松动，不留余隙也会发生撞缸。
(3)由于有余隙容积的存在，以及残留在余隙容积内的气体的膨胀作用，能使吸入活门开关时比较平稳。
(4)压缩机上装有活门室，在活门室是的进出活门之间的通路上，必须留有空隙，以缓和气体对进出口活门的冲击作用。同时，为了安装和调节时的需要，在汽缸盖与处于死点位置的活塞之间，也必须留有一定的空隙。
5.中小氮肥厂压缩机选6～7段
采用单缸压缩机将气体压到很高的压力时，压缩比必然很大，压缩以后的气体温度也会升得很高，但在压缩比和气体温度升高以后，会使压缩过程产生以下一些缺陷。
(1)压缩比升高产生大量的热量，如不能及时移走，就使多变压缩过程远离等压缩过程而偏近于绝热压缩过程，这就会增加动力的消耗。
(2)气体温度升得过高，会使润滑油失去润滑作用，压缩机没有良好的润滑，机件就会遭到损坏。
(3)压缩比过高，也就是采用单缸压缩后的气体压力很高，则残留在余隙容积中的高压气体，在吸气膨胀时占的汽缸容积也会愈大，这就使压缩机的容积效率变小，结果会使压缩机的生产能力显著下降。
要将气体压缩到较高的压力，不能采用单缸压缩，而需采用多缸压缩的办法。多缸压缩也称多段压缩。
(4)多段压缩的方法，将气体压到更高的压力，可以克服用单段压缩时的缺点，并能使压缩过程接近于等温压缩过程；且段数愈多，就愈能使压缩过程接近于等温压缩过程，节省的功也就愈多。中小型合成氨厂的现用压缩机一般压缩比在3～4之间，这样使汽缸的温度不致过高，且能保证汽缸可靠的润滑，最终压力在20.1～31.4MPa，段数为6～7段。
6.压缩过程工作中应用冷却水来冷却压缩机的汽缸和压缩后的气体
压缩气体时所需的压缩功，决定于气体状态的改变过程，一般说来，压缩的过程有以下三种。
(1)等温压缩过程。在压缩过程中，能将与压缩功相当的热量完全移去，使汽缸内气体的温度保持不变者，称为等温压缩。在等温压缩过程中所消耗的压缩功最小。但这一过程，为一理想过程。
(2)绝热压缩过程。在压缩过程中，与外界没有丝毫的热交换，结果使汽缸内气体温度升高。此种过程的耗功最大，也是一种理想过程。
(3)多变压缩过程。在气体压缩的过程中，即不完全等温，也不完全绝热的过程，称为多变过程。实际生产中的压缩气体，均属此种过程。
在实际工作中，为了节省压缩动力，就必须使多变压缩过程尽量接近于等温压缩过程。因此，在实际生产中，为了达到压缩机安全运行和节省动力的目的，必须用冷却水来冷却压缩机的汽缸和压缩以后的气体。且冷却效果越好，对压缩机的安全运行和降低动力消耗越有利。