本发明涉及氨的合成制备技术领域，具体涉及一种柔性合成氨制备系统及工艺，包括用于接收并压缩原料气体的压缩单元，用于缓存和补气的气体储存单元，用于合成氨并将氨冷却分离的氨合成单元，用于为氨合成单元提供冷量的冷冻单元，用于发电的余热发电单元。通过气体储存单元降低上游系统负荷波动的影响，使合成氨制备系统稳定运行；通过气体储存单元补充气，不需要设置补充气压缩机；膨胀发电机利用气体储存单元膨胀气发电回收高压气体势能。在合成氨低负荷运行时调整分氨温度及合成气组分，保持氨合成单元操作压力不低于设定值、避免设备应力疲劳，进而保证氨合成单元的安全运行，实现合成氨制备系统的柔性安全生产。