本实用新型公开一种甲酸甲酯分离系统及甲酸甲酯分离精制工艺，分离系统包括精馏部分和吸附部分，吸附部分包括并联设置、由阀门分别控制的第一吸附器和第二吸附器，并分别连接产品出口，精馏部分包括第一精馏塔，为填料塔或板式塔，下部设置进料口，上部设置萃取剂加料口，塔顶出口连接第一冷凝器，第一冷凝器的出口分别连接第一冷凝器的上部、第一吸附器和第二吸附器，第一精馏塔的塔釜连接第一再沸器，第一再沸器的气相出口连接第一精馏塔。本实用新型采用萃取精馏和吸附相结合的方式，降低了单纯依靠提高精馏塔板数量带来的设备投资和能耗问题，节省投资，操作弹性大，安全系数高，生产成本低。