以液化天然气（LNG）为代表的清洁能源在遏制气候变化、促进能源结构转型方面意义重大。我国着力实施的内河船舶清洁燃料替代工程面临LNG燃料加注设施不足的困境,LNG加注船以其机动高效的加注方式可满足内河船舶加注需求缺口。LNG加注船自2013年问世以来,关于该类船舶的核心部件即液货舱的管理相关研究较少。本文以3000m~3LNG加注船为研究对象,建立液货舱BOG产生特性模型,进一步提出BOG处理方案即BOG再液化工艺的设计及优化,用以指导再液化装置的设计。研究液货舱静态蒸发和动态加注过程中BOG产生特性。基于Fluent的液货舱静态蒸发模拟中,保温层厚度越厚,液货舱蒸发率越小,当保温层厚度为350mm时,蒸发率为0.306%,厚度较为合理;液货舱初始装载率和环境温度对蒸发率影响呈近似线性关系,初始装载率由10%增加至90%时,蒸发率从0.115%增加至0.306%;环境温度由5℃增加至45℃时,蒸发率从0.159%增加至0.422%。基于HYSYS的LNG动态加注模拟中,受注船温度压力逐渐降低,加注船温度压力变化不明显。受注罐温度变化对BOG产生量影响显著,且BOG产生量与加注规模呈正相关关系,此外,降低加注温度有利于缩短加注时间。结合液货舱BOG产生特性,提出一种基于逆向布雷顿制冷循环对BOG再液化的工艺,并进行工艺关键参数分析。氮气压缩机出口压力的提升有利于膨胀前后压力差增大,进而获得更多制冷量。氮气预冷温度的增加有利于膨胀前后氮气焓值差增加,单位能耗降低。随着氮气膨胀机出口压力提高,单位能耗先降低后增加,BOG压缩机出口压力的提升有助于减少单位能耗。氮气膨胀压力的变化对单位制冷量和BOG压缩机能耗影响不一。优化LNG加注船BOG再液化工艺,对优化工艺进行?分析,研究优化后工艺的适应性。BOG再液化工艺经遗传算法优化后,氮气循环流量为3476.00kg/h,液化率为91.95%;单位能耗SEC为1.157k Wh/kg LNG,下降9.6%;制冷系数COP为0.1929,增加9.60%;?效率为26.4%,增加10.5%。通过调节氮气循环流量即可实现不同规模的制冷量变化,具有良好的适应性。