本发明公开了一种分馏塔顶循系统在线除盐装置，属于石油化工技术领域，包括分馏塔，分馏塔上装配有顶循集油机构，顶循集油机构连接有油盐分离装置，油盐分离装置包括分离罐，分离罐的顶部中心贯穿设有主轴，主轴的顶部装配有调整机构，主轴的底部设有搅拌机构，分离罐的顶部还设有药剂口和驱动机构，分离罐的底部设有出液口，出液口连接顺流径向萃取器，顺流径向萃取器连接有油水分离器，油水分离器与顶循集油机构相连通，通过油盐分离装置将从分馏塔中流出的油水混合液进行油水分离，并将分离后的油水依次流入顺流径向萃取器以及油水分离器中，能够有效的提高该装置的在线除盐效率。