高纯度异丁烯是聚合生产丁基橡胶的重要单体。以丁烯临氢异构反应为核心的反应精馏技术相较传统的高纯度异丁烯制取工艺,具有很大的技术优势。分析了丁烯临氢异构反应的动力学和热力学特性,用Aspen Plus软件对丁烯异构反应精馏过程进行稳态模拟和参数优化；考查了不同的操作参数对丁烯异构反应的转化率、塔顶中异丁烯的纯度与再沸器负荷的影响,得到了优化的操作条件。结果表明：通过合理设置反应段位置和保持高回流比,可以将1-丁烯完全转化为2-丁烯,并将异丁烯分离出来。用UNIFAC模型估算了碳四组分在不同溶剂中的相对挥发度,筛选出了N-甲基吡咯烷酮和水的混合溶剂建立萃取精馏流程。以Underwood方程、Fenske方程和Gilliand关联式估算了萃取精馏塔与溶剂回收塔的塔板数和回流比。将丁烯异构反应精馏与萃取精馏组合,建立了高纯度异丁烯精制工艺的稳态模型,考查了萃取精馏塔和溶剂回收塔的操作参数对产品异丁烯纯度及工艺能耗的影响,得到了优化的操作参数。结果表明：萃取精馏塔的溶剂比和溶剂入塔温度,溶剂回收塔的塔顶馏出速率是工艺控制的关键参数；产品中异丁烯的纯度为99.55%,达到了聚合反应的要求,异丁烯回收率为87.11%。估算了设备尺寸和工艺经济性。结果表明：建立的异丁烯精制工艺具有流程简单、无污染和经济性好的优点。