无论采用何种原料生产合成氨，其原料气中都会有一定数量的硫化物，主要有硫化氢（H ₂ S），其次有二硫化碳（CS ₂ ）、硫氧化碳（COS）、硫醇（RHS）等有机硫化物。以煤为原料制成的合成气中，一般硫化氢含量为1~10 g/Nm ³ ，有机硫化物含量为0.1~1 g/Nm ³ ，若是高硫煤，则硫化氢含量高达20~30 g/Nm ³ 。天然气中硫化物的含量因产地不同而差别很大，但大多含硫化物100~150 mg/Nm ³ 。原料气中硫化物的存在不但加剧了管道和设备的腐蚀，而且能引起多种催化剂（尤其是用于转化的镍催化剂）中毒而降低其活性。在合成氨生产中，对原料气中硫含量要求相当严格，所以必须除去，剩余含量越少越好。

脱硫工序的作用就是将原料气中的硫化物脱除，达到总硫含量在0.5 ppm以下的要求。

脱硫的方法和使用的脱硫剂均很多。根据采用脱硫剂的物理形态，总体可分为干法脱硫和湿法脱硫两种。常采用的干法脱硫剂（固体）有锰矿（MnO ₂ ）、氧化锌、活性炭、氧化铁等。干法脱硫剂的脱硫反应是不可逆的，所以在使用到一定程度后必须更换。常采用的湿法脱硫剂（液体）有氨水、蒽醌二磺酸钠（ADA）等。湿法脱硫剂的脱硫原理是一种吸收反应，脱硫效果好，且脱硫剂可再生循环使用，生产成本低，但会对环境造成污染，故一般都不准采用。随着化学工业、石油工业的发展，新的脱硫方法和脱硫剂还会被不断地开发出来。