本发明公开了一种烷基化反应产物的节能分离工艺及装置，包括第一精馏塔T1、第一再沸器H1、第二精馏塔T2、冷凝器E1、第二再沸器H2、第三再沸器H3、分液罐V1、蒸汽压缩机C1、调节阀PV1。该分离工艺在热耦合与热泵组合工艺的基础上，再次利用蒸汽压缩机将第二精馏塔T2塔顶部分或全部剩余饱和蒸汽增压升温，作为第一精馏塔T1中间再沸器的热源进一步利用塔顶蒸汽的冷凝潜热；在得到同样的产品指标的情况下，相比热耦合与热泵组合工艺，进一步降低分离过程能耗，与现有工艺流程相比，可以极大降低整个分离过程的能耗与操作费用，具备很强的技术经济优势。