精馏釜是过程工业中常见的主要化工操作设备之一，是石油、化工、制药、食品等行业对混合物进行分离的主要操作单元。利用混合物中的各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气-液两相逆向多级接触，易挥发组分不断从液相向气相中转移，而难挥发组分由气相向液相迁移，使混合物不断分离。本文在分析精馏釜的设计条件与结构特点的基础上，根据相关的强度评定标准，利用有限元分析法分析某精馏釜的强度和失稳性能，在保证安全性的前提下对其进行结构优化。　　本文研究的精馏釜主要包括上下筒体，标准椭圆封头，其中下筒体为U形管式换热设备，安装方式为鞍式支座。用基于弹性的应力分析法、极限载荷法、弹-塑性应力分析法研究液压试验工况下精馏釜的力学特性。由于在不连续处的应力集中存在自限性和局部性的特点，采用弹性力学方法分析结果趋于保守，而极限载荷法和弹-塑性方法对防止塑性垮塌的判断更贴合实际。综合各方面考虑，采用极限载荷法和弹-塑性应力分析法对压力容器进行有限元分析更能反映该精馏釜的实际应力分布情况。根据ASMEⅧ-2中的要求，液压试验工况下精馏釜强度符合要求。针对外压屈曲失稳设计条件，本文分析了两个直径的压力容器和组合压力容器的屈曲特性，外压容器合理的开孔及补强有助于增加容器的抗失稳能力，两个筒体平行组合，减小容器的抗失稳能力，鞍式支座、槽钢能够增加精馏釜抗失稳能力。　　依据以上内压和外压设计工况分析结果，将大筒体和封头的厚度由10mm减薄为8mm，并将大小筒体中间焊接的筋板去除，进行内压强度校核和外压失稳分析，改进后的精馏釜符合ASMEⅧ-2中的要求。改进后的精馏釜节省材料，优化结构，减少工作量，加快了生产速度。本论文为类似精馏釜的承受内压和外压工况的化工设备结构设计及优化具有较好的参考价值，具有较强的实际工程意义。