本发明涉及聚异丁烯生产应用技术领域,具体为一种中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置。包括升膜蒸发器和降膜蒸发器,所述升膜蒸发器的尾气口和降膜蒸发器的尾气口均连通在闪蒸罐上,所述闪蒸罐的排气口连通有异丁烯压缩机,所述异丁烯压缩机的排气口连通有脱异丁烯塔,所述脱异丁烯塔的排气口连通有第一换热器,所述第一换热器的出口连通有回流罐,所述回流罐连通有异丁烯罐区,本发明利用碳四与碳六组分之间沸点的不同,对两种物质进行分离,使己烷和异丁烯分离比较彻底,纯度高,且使循环溶剂中异丁烯含量显著降低,使用回收料反应时进料量不会波动,反应容易控制,达到提升聚异丁烯产品质量、保证产品一致性、减少深冷器使用量的目的。