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该专利发明了一种从烯烃混合馏分中异构化和分离1-烯烃的催化蒸馏过程。该烯烃混合馏分中含有1-烯烃及其同系物。在异构化和蒸馏的条件下，在负载型异构化催化剂的作用下，烯烃混合馏分中的部分同系物转化成1-烯烃。在该异构化和蒸馏的条件下，塔顶馏出物中含有大量1-烯烃，同时同系物异构化为1-烯烃。与单独采用异构化工艺相比，采用该异构化和蒸馏工艺，1-烯烃的产量更大。