论文以兖矿鲁南化肥厂合成氨净化装置改造项目为依托，针对合成氨分厂中脱碳装置的瓶颈问题进行技术改造，对整个装置进行了物料衡算、热量衡算和设备工艺计算，为净化装置的改造奠定理论与技术基础。 净化装置工艺流程采用热钾碱溶液脱除变换气中的二氧化碳，将二氧化碳再生单塔改造成双塔，并将筛板塔改造成处理能力大的填料塔，提高了装置的生产能力。改造装置利用大部分的原设备，根据工艺方案的变化增加了必要的换热器等设备进而降低脱碳装置的再生热耗。在自控设计方面采用DCS控制系统，使整个系统的自动化程度大大提高，易于操作和维护。在设备布置上力求紧凑，尽量缩短设备与设备间的管线连接，在遵守国家法规和规范的前提下，降低装置投资。 整个脱碳装置设计较先进，装置运行可靠而且操作稳定，操作弹性大，从根本上解决了合成氨净化脱碳装置的生产负荷问题，由此将合成氨的生产能力由8万吨提高到12万吨。