一种分离效果优异的脱苯塔顶油水分离装置，属于化工生产的脱苯设备技术领域，用于提高脱苯塔顶油水分离效果。其技术方案是：罐体为直立的钢板圆筒体，罐体顶盖中心焊接压力平衡口，罐体的上部分别有多个回油口沿着罐体的长度方向顺序排列，罐体的上部还有多个分离水出口沿着罐体的长度方向顺序排列，多个分离水出口与分离水出口总管的上部相连接，分离水出口总管垂直放置在罐体内，分离水出口总管下端开口与罐体底面相对，油水混合物入口安装在罐体的中部，放空口安装在罐体的底部，多个液面计自上而下顺序安装在罐体的侧壁上。本实用新型结构简单、操作方便、油水分离效果优异，稳定了脱苯塔的安全生产，使苯产品质量及收率得到大幅度提升。