本发明涉及丙烷脱氢技术，公开了一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法和系统。该方法包括以下步骤：(1)将丙烷进行脱氢反应得到丙烷脱氢出料，将所述丙烷脱氢出料进行热量回收后得到冷却物料；(2)将所述冷却物料利用炼油装置中的吸收‑稳定系统处理得到丙烯粗产物，再将所述丙烯粗产物在所述炼油装置中进行分馏得到丙烯和含有丙烷的组分。该系统包括脱氢反应单元和与所述脱氢反应单元连接的热量回收单元，所述热量回收单元与炼油装置连接，以能够将脱氢反应单元的出料利用所述炼油装置处理得到丙烯和含有丙烷的组分。该方法和系统将丙烷脱氢工艺与炼油装置相结合，不仅丙烯分离效果好，而且能够有效实现丙烷资源的充分利用。