本发明涉及一种甲醇制烯烃工艺副产碳四烯烃氧化脱氢制丁二烯工艺，将甲醇制烯烃装置副产的碳四烯烃通过选择性加氢和异丁烯二聚预处理后，所得的丁烯物料直接送入丁烯氧化脱氢单元反应，所得反应生成气经生成气压缩单元压缩、冷却后送入预分离和氧化物脱除系统中分离处理得到脱除氧化物的粗丁二烯；最后，所得粗丁二烯送入丁二烯抽提单元中，抽提分离得到丁二烯产品输出，其余组分送入烷烯分离单元，经萃取分离后，得到丁烷和丁烯，其中丁烷作为产品采出，丁烯则返回丁烯氧化脱氢单元循环。与现有技术相比，本发明极大简化了工艺，大大降低了预处理工段的能耗，降低了吸收油的循环量，降低了公用工程的消耗和设备投资等。