兖矿鲁南化肥厂合成氨装置设计产能为6万t/a，采用无烟煤固定层煤气炉造气、栲胶脱硫、热钾碱脱碳的工艺流程。经过多年扩产改造，系统产能已达到15万t／a合成氨。净化工序主要包括脱硫系统和脱碳系统。2001年，为配合系统扩产改造，在造气系统又增加了 1套常压脱硫装置，为适应系统产能不断提高的要求，先后对脱硫、脱碳装置的离心泵进行了多项技术改造，使净化机泵系统达到了长周期稳定运行的目标。原脱硫系统和脱碳系统存在以下的问题。
1. 脱硫系统的常压脱硫系统配有型号参数相同的2台贫液泵和2台富液泵，泵型号为12SH-6，电机型号为Y4001-4，355 kW，6000 V/42A。该类型泵为单级双吸式离心泵，供汲送清水及物理化学性质类似于水的液体之用。 该泵经常出现：（1）循环量突然降低的情况，拆开大盖后检查发现叶轮内塞满从脱硫塔底来的填料。原因是富液泵抽吸脱硫塔出口富液时，脱硫塔内破碎的填料经常进入富液泵叶轮，造成重复检修，影响系统的长周期运行。(2)由于系统经常减量运行，循环量很低，造成泵内憋压，加大了对泵体及填料的冲刷。(3)脱硫塔的高度为32 m，塔内为常压。经测算，泵出口压力为0.5 MPa即可达到使用要求，而该泵扬程超过需要值，造成能量的浪费，也给联轴器和电机带来较大的负荷。
2. 脱碳系统的脱碳贫液泵有2台，原型号为8SHR-2.6。2001年10月，为配合脱碳双塔再生改造，将原脱碳贫液泵更新为TC 200-125×2型，电机型号为JKl34-2，440 kW，2965 r/min。该泵于2001年11月安装完毕投入系统使用，至2002年2月开始先后出现高压侧轴承损坏及机封失控等多次故障。
3. 净化系统原涡轮泵的作用是回收脱碳系统剩余能量，降低脱碳系统电耗。由于该泵属淘汰产品，备品配件采购难、价格高，粗老笨重，转子长，找正困难，且采用刚性联轴器与钾碱泵连接，只能联动运行，操作难度较大。
鉴于上述问题，该厂对脱硫系统和脱碳系统先后作了改造。
1. 脱硫系统的贫富液泵进行了如下改造。
(1) 更换锁紧螺纹。将泵轴填料套锁紧，螺母由M68型粗牙普通螺纹改为M68×2型细牙螺纹，原单个螺母改为双螺母，以提高锁紧力，防止螺母松动。
（2) 增加副线。在泵出口到泵入口增加剐线，在系统负荷循环量较小时用副线阀调节循环量，避免泵在较小流量下运行，防止冲刷腐蚀及泵憋压将填料损坏。
(3) 叶轮切割。脱硫塔高度32 m，经测算，泵的出口压力为0.5 MPa即可达到使用要求。由叶轮切割定律可知，对于同1台泵，当转速不变时，将叶轮外径稍加切割可以认为泵的效率几乎不变。据计算，将原叶轮直径由Φ540 mm改为Φ480 mm，泵的出口压力可达 0.8MPa，既能满足使用要求，又不超过叶轮外圆允许的最大切割量，且效率下降较小。同时，经测试，叶轮切割后泵运转电流可降低8 A左右，节电效益十分显著，每小时节电83 kW·h，每年可节约大量电能。
(4) 入口弯头改为三通。2009年，将泵入口弯头拆除改为三通，在三通内加滤网，同时增加导淋，把破碎的填料等异物阻挡在三通内，以便于集中清理，避免叶轮流道内进入异物。
(5) 更换填料。该泵使用芳纶密封填料，虽然密封效果基本可以，但对填料套的磨损较大，遂于2008年改用TC122型填料。该型填料最大优点是填料本身含油，对填料套的磨损极小，有自润滑性，不会造成发热。
2. 脱硫泵原为1开1备，由于2004年系统扩产改造，将原半脱塔改为变脱塔实行并联运行，2台泵全开，无备用泵，故每次设备检修均需减量运行，造成生产负荷波动。为此，增加了1台脱硫泵，泵型号为200D1-43，Q=280 m3/h，H=301 m，1480 r/min。电机型号为YA450S2-4WF1，355 kW，6000 V／41.3 A，同时对新脱硫泵进行了以下多项改造。
(1) 基座。增加整体式铸铁基座，以方便安装找正，降低腐蚀速率，增加基座吸震效果。
(2) 联轴器。在电机联轴器与泵联轴器之间增加短节，以保证在检修脱硫泵低压侧轴承时电机不移动，缩短检修时间，检修速度可提高2倍。
(3) 材质。将原泵轴的材质由45#钢更改为3Cr13，叶轮、导叶、轴套材质由HT 200全部改为304，以降低腐蚀与磨损速率，延长使用周期。
(4) 填料。鉴于常脱贫富液泵使用TC122型填料密封效果较好，净化系统的3台脱硫泵全部改用TC122型填料。
3. 脱碳贫液泵的改造：（1）密封采用机械密封，原密封体材质为碳化钨，脆性大，在有冲击的环境下容易脆裂的导致密封失控，且该机封未配置冲洗水，无冷却降温措施。改造中将机械密封材质改为硬质合金，并增加冲洗水装置，以防机封因冲击或高温产生脆裂而引起密封失控。(2)泵原叶轮材质为钛合金，其质量轻、强度高、价格高，但不耐冲刷腐蚀与气蚀，在拆卸叶轮中多次发现叶片因冲刷、气蚀产生穿孔现象，无法修复。为此，将叶轮材质更改为304，改变叶片结构，以降低气蚀发生的几率，同时，根据叶轮切割定律将叶轮外径由360 mm改为320 mm，效率基本不变。(3)泵在使用过程中曾发生过泵轴断裂事故，引起生产波动。其原因是泵轴在加工退刀槽时未进行圆弧过渡处理，引起该处应力集中，且泵轴未进行锻打，密度不均，引发断裂事故。重新对泵轴进行测绘，对有可能引起应力集中的部位重新设计，避免发生应力集中现象。同时，将泵轴材质更改为3Cr13，煅打后进行调质处理，以确保泵轴强度符合使用要求。
4. 2006年8月将净化系统原涡轮泵更新为W800-100型卧式涡轮机。该涡轮机配套XHL-30型离合器，当涡轮机转速高于电机转速时自动啮合，反之自动脱开，以实现脱碳钾碱泵与涡轮机单独运行与联动运行目的。同时，对新涡轮机的机械密封、叶轮、泵体材质、离合器等实施了改造。
通过以上对净化系统脱硫、脱碳配套机泵实施的多项改造，新脱硫泵于2006年5月安装调试后投入运行，效果极好。
1. 新脱硫泵运转稳定，密封良好，使用至今已3年，未进行大修，仅更换过轴承与填料，且更换低压侧轴承时2 h即可完成，大大缩短了检修时间，使净化机泵运行系统逐渐趋于稳定，维修费用大幅降低，系统连续、安全、稳定运行已创造了450 d的纪录。
2. 对涡轮泵和贫、富液泵的改造，降低了合成氨电耗在14 kW·h以上，为稳定生产、降低消耗创造了良好条件。