本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种低能耗与高碳捕集率的低温甲醇洗的工艺方法与装置。该装置包括依次连接的原料气分离器，脱硫塔，CO2冷凝器，合成气闪蒸器，CO2/H2S富甲醇闪蒸器，脱碳塔，CO2富甲醇闪蒸器，半贫甲醇闪蒸器，H2S浓缩塔，解吸塔和甲醇水分离塔。该工艺将LNG的冷量与低温甲醇洗的二氧化碳液化过程进行耦合，不仅可以提升捕集二氧化碳的纯度，还可以降低原有低温甲醇洗过程的甲醇消耗，进一步降低低温甲醇洗过程的冷量和压缩功耗。该工艺能实现更高的资源利用率，减小碳排放，且使得贫甲醇用量减少了15％～45％，总体能耗减少了10％～50％，碳捕集率增加了20％～50％。同时较小的设备改动降低工厂调整工艺的成本，能广泛应用于传统工艺的优化。