一种控制聚合反应中反应气氢气浓度的系统，包括有聚合单元、膜分离组件、第一换热器、第二换热器、第一分离罐、第二分离罐。本申请还公开了控制方法，从反应单元中抽出一股高压循环气，通过膜分离组件渗透后得到富氢气，富氢气先经过第一、第二换热器换热，再通过第一分离罐进行气液分离，分离后的气相先经过制冷机制冷，然后输入第二换热器，冷却第二换热器内的富氢气，最后排废；分离后的液相先输入第一换热器，冷却第一换热器内的富氢气，然后进入第二分离罐进行气液分离，分离后的物流分别返回聚合单元中。与现有技术相比本申请可准确控制反应气中氢气的浓度，最大程度回收排放气中的有效成分，提高原料利用率，有较高的经济性。