Est décrit un procédé pour chlorer du méthane en utilisant comme source de chlore du chlorure d'hydrogène. Le procédé comporte des étapes de réaction effectuées en tandem dans des zones séparées, consistant d'abord à faire réagir du perchloréthylène avec du chlorure d'hydrogène et de l'oxygène en présence d'un catalyseur d'oxychloration pour obtenir de l'hexachloroéthane et de l'eau, et deuxièmement à faire réagir en phase vapeur l'hexachloroéthane avec le substrat de méthane pour produire du méthane chloré, du perchloréthylène et du chlorure d'hydrogène.