本发明提供一种原油中间乳化层的处理装置及应用，该处理装置包括三相分离单元、第一加药单元、电磁脉冲分离单元、净化油储存单元，污水沉降单元；其中，三相分离单元的水相出口与污水沉降单元的入口连通，污水沉降单元的油相出口与第一加药单元的入口连通，第一加药单元的出口与电磁脉冲分离单元的入口连通，电磁脉冲分离单元的油相出口与净化油储存单元的入口连通，三相分离单元的油相出口与净化油储存单元的入口连通。该装置能够在低成本下有对原油的中间乳化层进行高效破乳，避免了由中间乳化层所导致的原油含水量超标以及水处理系统的管路堵塞的问题。