本实用新型涉及天然气处理及加工技术领域，是一种闪蒸气脱碳脱水装置，其包括闪蒸罐、除沫罐、热能回收器、空冷器、气液分离器、精细过滤器、换热器、膜分离组件，闪蒸罐中部进口固定连通有进液管线，精细过滤器出口与热能回收器顶部进口之间固定连通有过滤器出料管线。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其能够对天然气脱碳工序产生的富液闪蒸气进行一步法脱碳脱水处理，可使处理后的富液循环使用，处理后的闪蒸干气能够高效、安全地作为燃料气使用，解决了闪蒸气处理运行成本高、管理维护难度大和低热值难以利用的问题，具有安全、省力、简便、高效的特点。