本实用新型涉及一种氯乙烯合成气处理二氧化碳装置，包括氯乙烯合成装置、水洗塔、第一压缩机、变压吸附装置以及氯乙烯精馏装置，水洗塔的中部一侧与氯乙烯合成装置相连接，第一压缩机的入口端通过水洗管道与水洗塔的顶部连接并连通，第一压缩机的出口端与变压吸附装置的入口端连接并连通，变压吸附装置上设有合成气出口端和二氧化碳出口端，合成气出口端通过出气管道与氯乙烯精馏装置的入口端连通，二氧化碳出口端设有二氧化碳收集装置，二氧化碳收集装置的入口端与二氧化碳出口端连通。本实用新型通过将氯乙烯合成装置内得到的氯乙烯合成气依次经过水洗塔以及变压吸附装置，可以有效的合成气中的氯化氢和二氧化碳去除，提高合成气中单体含量。