1.一种天然气的脱硫净化工艺，主要设备沿天然气流向包括加热器、H2S直接氧化反应器、中温冷凝器、加热器、H2S选择氧化反应器、中温冷凝器、低温冷凝器；其中，中温冷凝器、低温冷凝器底部出口连接液硫槽，或者具有能排出液硫但不排出气体的液封出口；
直接氧化反应器为自限温反应器，装填TiO2基硫磺回收催化剂，将所含部分COS水解为H2S和CO2，利用由空气、富氧空气或氧气所引入的O2将H2S基本转化为单质硫，使出口气中H2S 100-2000 mg/m3，SO2≤500 mg/m3且低于H2S浓度；反应器入口气H2S浓度0.1-5%（体积），温度180～210℃，催化剂床层除去反应气入口的升温段，其余为均温床层，均温床层的温度可根据反应要求，在210-250℃范围内进行调节；所述均温床层内的温差自限定在15℃以内；天然气和所需量的空气、富氧空气或氧气进入直接氧化反应器加热器之前充分混匀；
选择性氧化反应器为绝热反应器，装填Fe2O3/氧化硅选择性氧化催化剂，床层温度200-240℃，将部分SO2和H2S反应转化为单质硫，并利用过程气中所含的O2，和/或由空气、富氧空气或氧气进一步引入的O2，将所含H2S全部转化，生成单质硫和SO2，出口气中H2S≤20mg/m3，总S≤200 mg/m3。
2.如权利要求1所述天然气的脱硫净化工艺，其特征在于，所述TiO2基硫磺回收催化剂含TiO285-90%，其余成分主要是粘结剂CaSO4的二氧化钛基催化剂，孔体积≥0.25ml/g，比表面积≥100m2/g；所述Fe2O3/氧化硅催化剂含Fe2O310-15%（质量），15nm以上直径孔的体积≥0.20ml/g。
3.如权利要求1所述天然气的脱硫净化工艺，其特征在于，沿气流方向在H2S直接氧化反应器TiO2基硫磺回收催化剂床层之后设置TiO2基中温有机硫水解催化剂床层，或者在TiO2基硫磺回收催化剂床层的出口段混装TiO2基中温有机硫水解催化剂；也可以在H2S选择性氧化反应器Fe2O3/氧化硅催化剂之前，设置TiO2基中温有机硫水解催化剂床层，或者在H2S选择性氧化反应器的Fe2O3/氧化硅催化剂床层入口段混装TiO2基中温有机硫水解催化剂；还可以沿气流方向在H2S直接氧化反应器的出口段设置TiO2基中温有机硫水解催化剂床层或与TiO2基硫磺回收催化剂的混合床层，并在H2S选择性氧化反应器入口段设置TiO2基中温有机硫水解催化剂床层或与Fe2O3/氧化硅催化剂的混合床层。
4.如权利要求4所述天然气的脱硫净化工艺，其特征在于，（TiO2基硫磺回收催化剂+Fe2O3/氧化硅催化剂）与TiO2基中温有机硫水解催化剂的体积比(0.7-0.9)：(0.3-0.1) 。
5.如权利要求1所述天然气的脱硫净化工艺，其特征在于，当原料天然气中H2S浓度高于3%（体积）时，将脱硫后的天然气或脱去大部分硫的天然气回用，在进入直接氧化反应器前的加热器时将H2S稀释至3%（体积）以下。
6.如权利要求6所述天然气的脱硫净化工艺，其特征在于，采用文丘立式抽气混合器，利用原料气压头作动力，将脱硫后的天然气或脱去大部分硫的天然气抽回并混合稀释。
7.如权利要求1所述天然气的脱硫净化工艺，其特征在于，直接氧化反应器中水蒸汽的绝对压力小于10kPa。
8.如权利要求1所述天然气的脱硫净化工艺，其特征在于，天然气脱硫净化操作压力0.4-0.6MPa。
9.如权利要求1所述任一天然气脱硫净化工艺，其特征在于，H2S直接氧化自限温反应器为垂直水冷套管自限温反应器，采用带压沸水或近沸水作为移热介质，吸热后汽化生成饱和蒸汽，其沸水、近沸水、冷水的进入或及其向套管中的分布，以及沸水-蒸汽混合物从套管中的汇集，都设置在脱硫塔的顶部；套管向下延伸进入催化剂床层，直至催化剂床层的底部；所述垂直套管由内管和外管嵌套而成，内管、外管的上端口分别连接沸水或近沸水分布室、沸水-饱和蒸汽汇集室，外管下端封口，内管下端延伸至外管下端封口之上并开口；催化剂床层是轴向或径向。
10.如权利要求9所述天然气脱硫净化工艺，其特征在于，所述H2S直接氧化垂直水冷套管自限温反应器中，换热套管深入催化剂床层的高度0.5-10m，管间距0.03-0.10m，换热面积10-50m2/m3催化剂；其顶部可具有沸水或近沸水分布室、沸水-饱和蒸汽汇集室，或者将沸水-饱和蒸汽汇集室与沸水或近沸水分布室合二为一。