甘肃靖远煤业集团刘化公司现有2套水溶液全循环法尿素生产装置和1套30万t/a二氧化碳汽提法尿素生产装置。二氧化碳汽提法尿素生产装置于2010年3月正式生产，经过优化调整，现系统日产能达1250 t以上。二氧化碳脱氢系统使用甘肃煤业集团刘化亿成公司生产的DH-2型脱氢催化剂。30万t/a二氧化碳汽提法尿素装置尽管产量提高了，但在运行中脱氢系统仍存在一些问题，对其进行了改造，取得了较好的效果。
存在的问题
1.1000 t/d二氧化碳汽提法尿素装置日产达1250 t，表现出脱氢反应器有效容积偏小，催化剂填装量少，导致脱氢能力下降，脱氢后氢含量超标，严重威胁安全生产。同时催化剂运行周期短，更换催化剂2~6个月后，脱氢后氢含量又超标，只好更换催化剂或减负荷生产，导致运行成本增加或产量降低。
2.原料二氧化碳气从100 ℃加热到150 ℃需2.5 MPa高压蒸汽约2.25 t/h，而脱氢后的二氧化碳温度升高至180 ℃左右后又冷却至100 ℃进入汽提塔。此过程热量损失大，热能不仅没有得到有效利用，而且高温下二氧化碳冷却器结垢严重，影响二氧化碳冷却器的冷却效果，同时增加了化学清洗成本。
改造措施
1.改造脱氢反应器
根据高负荷下的原料气流量、氢含量、气体阻力、脱氢后氢含量数据，对所用催化剂装填量进行计算后，将原脱氢反应器筒体加长1 m，催化剂填装量由0.95 m3增加到2 m3。
2.增设高压二氧化碳气体换热器
在脱氢反应器后增设高压二氧化碳气体换热器（属废旧设备利用），在此换热器内利用从脱氢反应器出来的约180 ℃二氧化碳加热来自压缩机的原料二氧化碳气，达到合理利用热能、节省蒸汽和循环水的目的。
改造后流程
来自合成氨净化系统的二氧化碳（纯度≥98%、氢含量0.8%左右）经五级压缩后（在压缩机一段入口配入一定量的工艺空气）压力提至14.0 ~15.0 MPa，温度为100 ℃左右。经高压二氧化碳加热器进入高压二氧化碳气体换热器，换热后温度升至150 ℃（此温度用高压二氧化碳气体换热器副线控制），去二氧化碳脱氢反应器，反应后二氧化碳温度升高至180 ℃左右，然后进入高压二氧化碳气体换热器作为加热原料二氧化碳的热源，换热后温度降至145 ℃，进入高压二氧化碳冷却器冷却至100~120 ℃，之后去二氧化碳汽提塔。
改造效果
1.2013年5月脱氢系统退出生产后，对脱氢反应器和高压二氧化碳气体换热器进行改造，
2.脱氢反应器加长增容改造后，催化剂床层阻力没有受到影响，稳定在17 kPa左右。在装置满负荷生产情况下，脱氢后二氧化碳温升在30 ℃左右，氢含量在（15~18）×10-6之间，保证了系统安全、稳定运行，延长了脱氢催化剂的使用周期。
3.在脱氢反应器出口增设高压二氧化碳气体换热器后，停用了高压二氧化碳加热器的加热蒸汽，减少了蒸汽消耗，可节约2.5 MPa饱和蒸汽约2.25 t/h，蒸汽按140元/t计，年可节约蒸汽费用250万元。脱氢后180 ℃的二氧化碳经高压二氧化碳气体换热冷却后温度降到145 ℃左右，再经高压二氧化碳冷却器冷却至100~120 ℃，最后去二氧化碳汽提塔。这种流程不仅减少了冷却水用量，而且减轻了高压二氧化碳冷却器结垢，减少了化学清洗次数，降低了清洗费用，达到了热能有效利用、节能降耗、优化工艺的目的。