山东兖矿鲁南化肥厂尿素Ⅱ系统为1套19万t/a生产能力的装置，2007—2009年进行双高压改造后，系统能力增加，生产运行时随系统负荷增加，低压分解系统出现液位波动现象。低压分解系统的二分塔是集蒸馏与精馏为一体的设备，塔高9281 mm，塔径Φ1400 mm，精馏段填料为金属波纹板规整填料，上部采用槽盘式液体分布器，下部分离空间为3.2 m3，尿液出口管直径125 mm，加热器为6630 mm×900 mm的列管式换热器，换热面积为150 m2。
2009年7月双高压改造结束后，系统负荷大幅度提高，在尿素产量达到26.5 t/h时二分塔的液位出现波动，且随负荷增加波动更加严重。
针对该现象，我厂技术人员对二分塔出现液位波动的原因进行了综合分析，发现其根本原因是二分塔填料段积液。于是从管道阻力和设备内件两方面进行计算和分析。
1.经过管道阻力计算得到自二段分解塔填料段至分离段管道及管件阻力降为1.2 kPa，在系统负荷增加时管道内介质流速增加，管道阻力相应增大，从而造成填料段积液。
2.通过计算规整填料泛点气速为1.94 m/s，在设备液位出现波动时，系统尿素的产量约为26.5 t/h，通过计算得到气相流速为0.78 m/s，远小于设备的泛点气速，不会发生液泛。
3.设备内液体分布器下料分布不均匀，导致填料层内液体分布不均匀，在系统负荷增加时形成气阻，从而造成二分塔液位不稳。前次停车时，对二分塔进行了拆检，通过对设备填料和分布器的检查情况，可排除此原因。
经过综合考虑，针对上述分析，做出以下改造方案。
1.原二分塔填料段至二段分解加热器管道（PL9024）管径由150 mm增大为200 mm；二段分解加热器至二分塔分离段管道（PL9025）的管径由250 mm增大为300 mm；二段分解加热器的现场位置南移0.55 m，二段分解加热器上部出液管道与二分塔进料口对齐，减少管道弯头数量。这样可使管道阻力降低约0.5 kPa。
2.二段分解塔填料段减少0.8 m，设备隔板及升气帽上移0.8 m，设备出料口上移0.8 m，重新开口，增加填料段出液与分离段进口间的位差。尿液入口位置不变，管径扩大为300 mm。
3.二段分解加热器的尿液进口直径由150 mm放大至200 mm；尿液出口直径由250 mm放大至 300 mm。
通过对低压系统进行改造，改造后系统运行平稳，解决了二分塔波动的问题，现系统尿素最高负荷已达到29 t/h，为系统以后增加负荷奠定了基础。