本发明涉及有机硅氯甲烷技术领域，具体公开了一种氯甲烷反应系统及反应工艺，所述系统包括氯甲烷反应器，所述氯甲烷反应器包括内筒和外壳，内筒和外壳之间形成密封的压力平衡腔，甲醇进气管和氯化氢进气管依次穿过外壳、内筒分别与内筒内的甲醇分布管和氢化氢分布管连接；所述甲醇进气管还经平衡管与压力平衡腔的平衡气口连通；内筒内的反应产物收集管穿过内筒和外壳与反应产物出气管连接。本发明还公开了一种使用上述氯甲烷反应系统的反应工艺。本发明结构简单、控制极为简便、节能降耗、运行稳定性好、安全可靠、使反应器内筒低压运行的同时实现氯甲烷反应器的大型化。