本发明涉及一种顺丁橡胶合成工艺中丁二烯的精馏方法，包括：采用脱盐水对丁二烯粗品进行洗涤，采出第一中间产物，采用亚盐溶液对第一中间产物进行洗涤，采出第二中间产物，采用碱性溶液对第二中间产物进行洗涤，采出第三中间产物，再经过静置分层后采出第四中间产物，将第四中间产物与有机溶剂混合后再进行精馏处理，采出第五中间产物，再经过冷凝和静置分层后采出丁二烯与有机溶剂的混合物，该混合物与阻聚剂混合后回流，得到水值≤40ppm的丁油。本发明还涉及一种顺丁橡胶合成工艺中丁二烯的精馏系统。采用本发明的精馏方法和精馏系统，能够提高丁二烯的回收量，降低设备运行的安全风险，延长设备检修周期和运行时长，同时还能够降低能耗。