在流程工業中各個生產單元或裝置選擇合適的安全運行操作條件是穩態最優化的最重要問題之一，這種問題可分為下述三種情況。   

　　(1)物料平衡  最優物料平衡用來決定主要物流通過工廠如煉油廠最合適的生產流徑。在分析物料平衡時，每種工藝物流或自變量是很重要的，物料平衡通常關系到主要產品的規格或組分損耗，這在分析計算時要用到，但不是獨立的最優化變量而是作為約束條件來處理。物料平衡的目的是使不同并聯加工設備的進料(處理量)分配過程的最優化。組分最優化在線調和過程決定一個煉油廠(或化工廠)的生產負荷。物料平衡是物件以及物系安全的墓礎。   

　　(2)能量平衡  最優操作工況的第二個問題是過程能量平衡。能量平衡通常受到裝置中循環塔和公用工程供料總管上的壓力等的影響。物流最優分配對能量平衡也是十分重要的。例如燃燒過程中的空氣或氧氣就存在著優化配比問題。由于一個工廠的能量流的測量有一定困難，如燃料熱值、蒸汽和瓦斯氣流量的測量等都有較大誤差，因此，能量平衡計算往往不是很準確。反應體系的能量平衡及控制是裝置安全運行最重要的設計條件。

　　(3)反應條件　最優操作條件的第三個問題是有關化學反應器化學反應條件問題。最優反應條件是表示反應器在獲得的最好經濟效益同時保證安全生產。對化學反應器來說，主要的優化變量是適當的反應溫度和目標產品的反應速率。反應過程的循環變量影響著化學反應的選擇性、催化劑活性、過剩反應物的數量或反應壓力，因此，從安全運行的角度考慮也是一個可優化的自變量。