山东华鲁恒升化工股份有限公司有2套水溶液全循环法老尿素生产装置，产能均为11万t/a，2004年和2005年分别进行了双塔增产节能改造，其中保留了原尿素合成塔（后更名为第二尿素合成塔），新增尿素合成塔（称为第一尿素合成塔）、汽提塔、甲铵冷凝器。通过改造，装置氨耗降低，总生产能力达到30万t/a。但是初期改造中存在着一些问题，尤其是1#尿素高压圈系统存在的问题较多，主要反应在以下方面。
1.汽提塔下液出现了串汽现象，汽液混合物被带到中压系统；出现了热负荷后移现象，致使中压系统超温。
2.汽提效率不高，第二合成塔底部温度偏低，系统负荷低，循环量大。
3.第二合成塔的设备一段时间内出现严重腐蚀，中压系统预精馏塔下液管及塔内上部填料腐蚀严重。
4.尿素产量低，达不到设计要求，系统放空量大，氨含量偏高。
5.吨尿素氨耗比设计的明显偏高。
原因分析
通过高压系统的物料衡算，汽提塔出气氨含量低于正常生产中进入第二合成塔的气相氨含量，说明造成中压系统循环量大的原因是汽提效率低和第二合成塔设备腐蚀严重而引起的。
1.汽提塔汽提效率低的主要原因
（1） 汽提塔汽包蒸汽压力低。
（2） 物料进入汽提塔后，没有均匀流入蒸发器列管中，由于偏流部分混合物料没有充分传热。2006年大修对汽提塔拆检发现，存在分散盘装偏、汽液混合物没有及时分离的情况，故汽提塔出气出现大量带液现象，汽提塔底部分氨基甲酸铵没来得及分解就进入中压系统，造成系统循环量大。
2.第二合成塔设备腐蚀的主要原因
2006年大修对第二合成塔进行拆检，发现尿塔塔壁出现了几处轻微腐蚀，尿塔中上部塔板出现了多处严重腐蚀，好多塔板出现了均匀腐蚀和点蚀现象，被迫更换塔板。从这些腐蚀情况来分析，主要原因如下。
（1）氨碳比问题。由于汽提塔的汽提效率低，大量的未反应氨没有分离出来，由汽提塔底部向中压串气，使进入第二合成塔的物料出现了氨碳比小于3.6的现象，串气最严重时接近3。由于当时对这种现象认识不足，在系统预精馏塔顶部超温长达2个循环班后，经过调节系统才稳定。 此次氨碳比失调是造成第二合成塔腐蚀严重的原因。
（2）水碳比问题。氨基甲酸铵生成后进入甲铵脱水生成尿素，反应中有大量的尿素和液态水，而这部分水由于汽提塔出气带液，部分进入第二合成塔，与从中压来的一甲液混合，水碳比超过0.6。水碳比过高和系统长时间循环量大，都会促使氢氧酸铵分解产生氢氧酸根，从而产生酸性腐蚀。
（3）原料气中氧含量问题。尿塔钝化后，在金属表面生成一层钝化膜，在生产过程中需要加入氧以保持金属表面钝化膜的形成和存在，并可起到缓释剂的作用。但由于系统中压循环量大，大量的一甲液送入了第二合成塔，且一甲液中氧含量几乎为0，造成第二合成塔内氧含量严重不足，使塔板由于钝化膜损坏而腐蚀。2006年系统运行中，由于加氧显示仪指示不准确，使加氧量小于CO2总量的0.70%，也造成尿塔腐蚀，加上酸根的作用，腐蚀速率急剧加快，造成大面积的点腐蚀，这也是中压系统预精馏塔下液管及塔内上部填料腐蚀严重的原因。
优化改进措施
（1）优化改进工艺流程，在压缩机工段增加风机以加大原料加氧量。
（2） 汽提塔内件分布盘拆检后重新调整，使尿液在溢流而下时能够均匀、紧贴列管壁，加热汽提均匀。
（3）汽液在列管中加热时，通过汽提塔下液液位调节阀调校控制，减少了没有来得及分离的气相组分被带入中压系统，从一定程度上减轻了热负荷后移。
（4）在高压系统改造后，第二合成塔底部温度偏低，开车和停车时出现汽提塔气相管时常堵管的现象。通过增加管道伴热系统使管壁温度升高，避免了尿素在管壁上结晶，第二合成塔的底部温度也有所升高，同时也提高了第二合成塔的转化率。
（5）在1#尿素改造后，为了解决第二合成塔的设备腐蚀，通过调整第一合成塔去汽提塔的加氧量，从一定程度上有效地控制了设备的缺氧腐蚀问题。在汽提塔下液去中压管线上增加加氧管线，解决了中压系统的缺氧腐蚀问题。
（6）系统开车后，由于蒸汽压力低，汽提塔的汽提效果不明显，通过调整汽提塔汽包的蒸汽压力，提高汽提塔的热负荷，在汽提和加热蒸发双重作用下，提高了尿液在高压系统的分解、分离，提高了二氧化碳的转化率，使系统真正达到了高产。
改造效果
（1）第一合成塔的转化率达到了75%，汽提塔的汽提效率达到了50%以上；第二合成塔的转化率达到了50%，系统达到30万t/a的生产要求。
（2）彻底解决了热负荷后移问题。
（3）从一定程度上防范了设备的腐蚀问题，从2007年的年度大修来看，第二合成塔腐蚀程度减轻，塔板没有发生腐蚀。
（4）系统的循环量大大减少，一甲泵的开度由原来3台泵的92%开度到现在的85%，能耗降低了4%。