本实用新型公开了一种丁烯氧化脱氢产物中重油的分离装置，包括产物生成气的两级压缩机，生成气依次经过一级压缩机吸入口缓冲罐、一级压缩机、二级压缩机吸入口缓冲罐、二级压缩机、二级压缩机出口缓冲罐，其特征在于，所述的分离装置还包括在一级压缩机吸入口缓冲罐前设置的油分离罐，来自急冷洗酸塔的生成气由油分离罐顶进入一级压缩机吸入口缓冲罐；所述的油分离罐底部设置凝缩油阀，上部设置氮气阀连接氮气气源；所述的一级压缩机吸入口缓冲罐底部通过管道连接至油分离罐。所述的装置通过改变丁烯氧化脱氢产物中重油的分离流程，能够实现污油分离，同时有效回收其中的轻烃组分，减少物料的浪费。