吉林长山化肥集团的2套尿素装置均采用水溶液全循环法，分别建于1969年和1989年。原设计生产能力为11万t/a，由于近几年公司相继进行了“12·25”和“18·30”等节能改造，尤其是原料路线改变后，合成氨系统的生产能力有了大幅度提高，目前具备了18万t/a的生产能力，实际运行已突破560 t/d，这就要求尿素装置具备30万t/a的能力，即1000 t/d（原设计能力为666 t/d）。但尿素装置始终没有作过大的改动，为满足合成氨系统的生产需要，被迫超生产负荷，甚至以牺牲消耗指标为代价，根本没有操作弹性，2套装置的蒸发分离器在高负荷生产时经常出现气相带液现象，一、二表液中尿素含量高，尤其是二段蒸发分离器因物料流速已超过设计值，冲刷腐蚀相当严重，造成筒体多处减薄、泄漏，真空度降低，严重影响了尿素产品质量，使生产装置难以维持稳定、长周期运行，因而蒸发分离器的改造势在必行。
传统尿塔结构，原料液氨、二氧化碳和返回合成塔的甲铵液由塔底三物料管进入塔内，由于氨与二氧化碳生成氨基甲铵的剧烈反应，导致尿塔局部过热，三物料虽经过底部多块旋流板的混合作用，仍有少部分二氧化碳未能参与反应；物料在塔内上升过程中，经过每一块筛板型塔盘都在继续反应，传统塔板溶液是经过塔板与塔壁之间的环隙上升的，由于塔壁效应，液流速度减缓，而上升的气流是经过筛板上筛孔上升的，所以造成气、液接触时间短。从总的温度梯度上看，塔底温度高，顶、底有6~10 ℃的温差，生产强度增加时，温差还会上升。顶部温度较低，这是影响甲铵脱水生成尿素反应的区域。另外，传统尿塔内安装的塔板数量不够，在塔板区段，板间距又过大，且未布置塔板的上部空塔段较高，使已生成较多尿素的物料通过塔顶第1块塔板后，在空塔段的上升过程中，由于上、下物料浓度差形成的重度差而导致液体返混。
针对上述状况，公司决定对蒸发加热器、分离器和塔板进行改造。
1.更换二段蒸发加热器及分离器，老系统二段蒸发加热器13 m3和新系统二段蒸发加热器11 m3均改为20 m3；老系统二段蒸发分离器Φ1400 mm、高3670 mm和新系统二段蒸发分离器Φ1414 mm、高3927 mm均设计为Φ1600 mm、高4285 mm。这样不但使系统正常生产，处于理想的运行负荷，同时各项消耗有明显的降低。
2.在合成塔内件的改造中，若采用远东公司的新型内件，约需要70万元。考虑到公司的资金问题，决定在原有工艺基础上进行改造。目前尿素合成塔有效容积为41 m3，内有塔板12层，其中下部5层为折流板，上部7层为筛板。为减少由于上、下物料浓度差形成的重度差而导致液体返混，增加塔板效率，决定增加2块筛板，以缩短塔上部的空塔段距离，使塔内分成更多的反应区，当物流经过筛板时，由于截面积缩小，流速加大，增加了湍流，增加了氨与二氧化碳的接触面积，加快了反应速度，提高了二氧化碳的转化率。
另外，传统塔板的溶液是经过塔板与塔壁之间的环隙上升的，为减少由于塔壁效应带来的不良影响，改造中用挡圈封堵环隙。
通过以上改造，降低了消耗，解决了气相带液的问题，使一、二表液尿素含量达到工艺指标，且增加了装置生产能力（现单套系统生产能力已达到22 t/h，可多产尿素65000 t/a），提高了尿素的优等品率，年可节约资金30万元；合成塔塔板的改造，有效地提高了二氧化碳的转化率；改造投资低，总投资仅15.2万元，与更换远东公司的新型塔板相比，可节约58.4万元。总之，该改造属于投资少、见效快、实施效果明显的项目。