本实用新型提供了一种费托合成反应水相副产物的分离系统，包括原料粗分塔、甲醇分离高压塔、甲醇分离低压塔、乙醇分离塔、丙醇分离塔、溶剂回收塔、甲醇脱轻塔、丙醇脱轻塔、丙醇脱重塔、丙醇回收塔、丁/戊醇回收塔、丁/戊醇脱水塔、丁醇分离塔、戊醇分离塔、低碳醇干燥器、第一醇水分离器、第二醇水分离器、第三醇水分离器、热交换器、预处理系统、甲醇共沸分离系统、加氢反应系统。该种费托合成反应水相副产物的分离系统，有效地回收了目前工业上作为废水排放的可利用有机原料；分离有机物效果较好，主要有机物产品纯度高、收率高；分离出的废水处理难度降低；甲醇分离过程可实现热量的回收利用，具有高效的节能效果。