本实用新型公开了一种深冷油气回收装置，所述深冷油气回收装置由压缩机、水冷冷凝器、油分离器、冷箱、节流阀、气液分离装置、微通道换热器和活性炭吸附装置组成，油气与冷箱的油气进口相连，冷箱的油气出口与气液分离装置的油气入口相连，气液分离装置的废气出口与微通道换热器的废气进口相连，微通道换热器的废气出口和活性炭吸附装置通过管道相连，压缩机、水冷冷凝器、油分离器、节流阀与微通道换热器冷气进口依次相连，所述微通道换热器冷气出口与冷箱的冷气进口相连，所述冷箱的冷气出口与压缩机吸气管相连，油气处理效率大于99.9%。