研究表明，減少化工事故最有效的方法是從源頭上設計本質安全化的化工過程。本質安全化是指通過在設計中利用永久性的、與化工過程不可分割的物理或化學的措施消除危險或降低發生事故的概率和后果的嚴重程度，而不是依靠控制系統、聯鎖或冗長的操作程序等預防事故。現有的研究工作通過在設計階段選擇不同的反應路徑降低事故發生時帶來的損失，但是這不能確保降低事故發生的概率。對于復雜的化工過程，即使確定了反應路徑，系統也可能存在多個穩態操作點，而它們的穩定性不盡相同，在外部擾動的情況下脫離該操作點進入不穩定區域的概率也不盡相同。另一方面，化工過程的體系中存在Hopf奇異點，在這些奇異點會引發周期性的振蕩，影響化工過程的平穩操作，進而給安全生產帶來較大挑戰。本書介紹了化工過程的多穩態及其穩定性現象，建立了量化表征穩定的穩態點的穩定性的方法；介紹了化工過程動態系統中操作參數區域內Hopf奇異點的識別方法，建立了表征操作點可能落入奇異點操作區域產生振蕩現象的潛在風險的方法；最后，在上述方法的基礎上建立了綜合考慮穩定穩態點的穩定性，同時盡量規避Hopf奇異點區域的化工過程優化設計方法框架，為設計本質更安全的化工過程提供理論依據。