本发明公开了一种制备异丁烷的系统及分离方法。所述系统包括：萃取精馏塔、烷烃水洗塔、汽提塔、烯烃水洗塔、溶剂回收塔、加氢反应器、加氢进出料换热器、加氢进料加热器、加氢分离装置、脱轻塔、异丁烷成品塔。加氢分离装置包括：加氢后冷器、加氢热分离罐和加氢冷分离罐；或者包括加氢后冷器和加氢分离罐。方法包括：醚后碳四经过萃取精馏可制得丁烯产品；回收加氢反应后的高压尾气，提高异丁烷产品的回收率；不饱和与饱和碳四原料经萃取精馏和加氢后制得异丁烷产品。本发明可以处理所有炼厂碳四和乙烯装置醚后碳四，将溶剂余热回收，提高了装置的经济效益。