本发明提供一种以粗煤气为原料的甲烷合成工艺方法及系统，根据系统入口粗煤气中CO和H2含量来调节水汽含量，达到蒸汽消耗和反应后工艺气中CH4含量的最佳平衡。粗煤气无需先经过CO变换和脱硫脱碳处理。采用等温反应器通过锅炉给水副产蒸汽移走反应热来降低装置的热点温度，而无需使用循环气压缩机进行气体循环来降低装置的热点温度，既降低了对设备和管道材料的要求，节省装置投资，也降低了装置的运行成本。通过配气达到控制绝热反应器出口温度的目的，满足下游蒸汽过热器对工艺气温度的要求，提高了装置的热回收等级。本发明特别适宜使用气流床煤气化技术（如Shell煤气化、GSP煤气化、HTL煤气化）生产的煤气进行甲烷合成。
