本实用新型涉及一种工况多变的组分深度分离系统，包括预分离罐、收集罐、挤压破乳装置、离心机和回收罐，离心机与循环罐相连通，预分离罐与分离液进管相连通，分离液进管、循环罐分别通过相应的插入管伸入至预分离罐底部；预分离罐内设有第一挡板和第二挡板，预分离罐通过虹吸管与重组分收集罐相连通；收集罐包括轻组分收集罐和重组分收集罐，预分离罐分别与轻组分收集罐、重组分收集罐相连通，轻/重组分收集罐顺次与挤压破乳装置、离心机、回收罐相连通，重/轻组分收集罐与循环罐相连通。本实用新型可大幅提高生产效率、提高分离彻底性、缩小设备尺寸；同时使系统操作的稳定性、进料适应能力大幅度提高，可满足较大范围波动的工况。