本实用新型公开了一种空压机余热利用的空分装置，包括在空气输送管上依次布置的空气过滤器、空气压缩机、空冷塔、纯化器和精馏塔，在空气压缩机和空冷塔之间依次设置有余热回收器、加热分解炉和预冷器，余热回收器包括回收箱体和螺旋盘管，加热分解炉包括外炉体、传热板、燃烧器、煤气输送管、分解内胆和催化剂层，预冷器包括外壳体、上封头下封头、管板和多根冷却管，螺旋盘管分别与空气压缩机和分解内胆连通，分解内胆与上封连通，下封头与空冷塔连通；且在余热回收器和加热分解炉之间设置有烟气余热回收管路，在预冷器和纯化器之间设置有废氮气循环管路。本装置不仅能有效的提高压缩空气的纯度，而且具有运行安全稳定、余热利用率高的优点。