本公开涉及一种回收炼厂干气中碳二馏分的方法及系统，该系统包括依次连通的吸收塔、脱甲烷塔和碳二分离塔，该方法选择丙烷或混合碳三作为吸收剂，并将碳二分离塔的塔底液至少分为第一碳二分离塔塔底液和第二碳二分离塔塔底液两股物流，其中的第一碳二分离塔塔底液进行先减压再气化并返回至所述碳二分离塔的下部作为汽提气，第二碳二分离塔塔底液通入所述吸收塔的顶部作为吸收剂以循环利用。本公开的方法及系统在显著降低能耗的同时能够提高碳二回收率并提升碳二产品气中的碳二浓度。