本发明涉及制备二氧化钛的方法和系统。该方法包括：（1）通过燃烧二甲醚提供热量，对四氯化钛进行第一预热；（2）使铝粉和氯气反应生成三氯化铝，以便得到含有三氯化铝和四氯化钛的混合物，其中，铝粉和氯气反应所产生的热对四氯化钛进行第二预热；（3）通过燃烧二甲醚提供热量，对氧气进行第一预热；（4）通过燃烧甲苯提供热量，对经过第一预热的氧气进行第二预热；（5）将含有三氯化铝和四氯化钛的混合物与经过第二预热的氧气进行混合，并使得四氯化钛和氧气发生氧化反应，以便获得含有二氧化钛和氯气的氧化反应混合物；以及（6）对氧化反应混合物进行气固分离，以便分别获得二氧化钛和氯气。利用该方法能够有效地制备二氧化钛。