本发明公开了一种隔壁萃取精馏分离混合碳四中丁烷与丁烯的装置，其包括萃取塔和隔壁萃取精馏塔；所述的萃取塔底部设置萃取剂出口，所述的萃取塔设置异丁烷入口；所述的隔壁萃取精馏塔中沿塔的延伸方向设置一个将其内腔分隔的分隔壁，所述的分隔壁上端延伸至塔顶，下端与塔底之间留有空隙；所述的分隔壁将精馏塔的内腔的分隔为萃取区Ⅱ和分离区；所述的分离区的中部设置一个隔板，将其分隔两部分；所述的萃取剂出口与异丁烷入口均与萃取区Ⅱ的塔顶部分通过管路连通。本发明还公开了使用上述装置分离混合碳四中丁烷与丁烯的方法。本发明减少了分离装置，节省设备投资成本，可得到纯度大于97％的产品。