本实用新型公开了一种石油化工油水分离装置，包括储水箱、固定筒、油水分离结构和抬高结构，所述储水箱顶端的中间位置处固定连接有固定筒，且固定筒的内侧壁固定连接有油水分离结构，所述油水分离结构的顶端活动连接有过滤结构，所述储水箱一侧的底端固定连接有出水阀，所述储水箱的底端固定连接有抬高结构。本实用新型通过将需要分离的液体倒入箱体中，油水之间由于不相容且水的密度较大会产生油在上水在下的分层现象，浮球浮于水沉于油，就可以从液面观察口观察到水液面的情况，当水分子通过油水分离膜后，水面下降，浮球也会随之下降，当浮球落到箱体底部时油水就完全分离了，该结构让油水分离变得较为彻底。