本发明涉及低温甲醇洗工艺技术领域，公开了具体涉及一种低温甲醇洗富液解吸系统和方法。该系统包括减压再生塔和精馏塔，所述减压再生塔分为第一闪蒸段、第二闪蒸段和热再生段，第一闪蒸段用于对来自中压回收装置的下底液进行闪蒸，第二闪蒸段用于对第一液相进行闪蒸，热再生段用于对第二液相进行再生，来自第一闪蒸段、第二闪蒸段和热再生段的气相物料各自独立的进入气液分离装置中；精馏塔分为第三闪蒸段和精馏段，来自中压回收装置的上底液的一部分进入第三闪蒸段中进行闪蒸，另一部分、来自第三闪蒸段的液相部分和来自气液分离装置的气相进入精馏段进行精馏。本发明的工艺可实现低温甲醇洗系统直接产出高浓度的CO2产品。