1.一种采用自限温径向H2S直接氧化反应器的天然气脱硫工艺，主要设备沿天然气流向包括H2S在线监测、含O2气引入及混合、第一加热器、H2S直接氧化反应器、第一中温冷凝器、第二加热器、H2S选择氧化反应器、第二中温冷凝器、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；
所述直接氧化反应器为低压油料控温的自限温径向反应器，装填TiO2基硫磺回收催化剂，将所含部分COS水解为H2S和CO2，利用含O2气引入的O2将H2S基本转化为单质硫，使出口气中H2S 100-2000 mg/Nm3，SO2≤500 mg/Nm3且低于H2S浓度；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200-250℃范围内进行调节；所述均温床层内的温差自限定在15℃以内；天然气和含O2气进入第一加热器之前充分混匀；反应器入口气H2S浓度1-8%（体积），温度180-200℃；
所述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/或进一步引入含O2气将所含H2S全部或接近于全部转化，生成单质硫和SO2，出口气中H2S≤20mg/Nm3，总S≤200 mg/Nm3；操作温度80℃以下；
所述中温冷凝器控制出口气温度140-160℃；低温冷凝器出口气温度10-60℃；
所述低压油料控温的自限温径向反应器包括反应器主体、油气化移热系统，反应器主体和油气化移热系统不连通；反应器主体包括壳体、催化剂径向反应床层、天然气进出接口、催化剂装卸结构；
油气化移热系统包括油气室、足够数量和换热面积的垂直换热套管，换热套管由内管和外管嵌套而成，外管向上开口于油气室底板，向下延伸到催化剂床层底部或之下位置并在下端封口，运转过程中油气室的油液面高于内管上端口；内管下端延伸至外管底部并开口，上端延伸至外管上端口之外；移热时油液淹没套管上端口，内管向下流油，外管向上流油气混合物；套管上端口具有能够保证内管只进油、流入油而基本不进气的结构，受本套管的外管或其它外管所排出油气混合物的影响较小或不受其影响；油气室的油气温度和压力通过设在油气室内顶部或反应器外的冷凝、冷却器控制。
2.如权利要求1所述的天然气脱硫工艺，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/氧化硅选择性氧化催化剂含Fe2O35-15%（质量），25nm以上直径孔的体积≥0.20ml/g。
3.如权利要求1所述的天然气脱硫工艺，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；和/或在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Fe2O3/氧化硅床层的入口段混装TiO2基中温有机硫水解催化剂；（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(0.80-0.95)：(0.20-0.05) 。
4.如权利要求1所述的天然气脱硫工艺，其特征在于，当原料天然气中H2S浓度高于3%（体积）时，采用文丘立式抽气混合器，利用原料天然气压头作动力，将脱硫后的天然气或脱去大部分硫的天然气回用，在进入第一加热器前将H2S稀释至1-3%（体积）。
5.如权利要求1所述的天然气脱硫工艺，其特征在于，所述油料低压气化移热的自限温径向反应器的油气室压力控制为常压、低正压或负压，结合油液性能和工艺情况灵活控制、调整，或者在负压-常压-低正压间调整，以获得所需的气化温度。
6.如权利要求1所述的天然气脱硫工艺，其特征在于，所述自限温径向反应器气化移热系统的油料，为由工业白油或由其切割出的所需沸程组分；或为烷基苯型导热油、烷基萘型导热油、烷基联苯型导热油、联苯和联苯醚低熔混合物型导热油，或由其切割出的所需沸程组分；或包含轻重组分或具有略宽沸程。
7.如权利要求1所述的天然气脱硫工艺，其特征在于，所述自限温径向反应器换热套管深入催化剂床层的高度0.5-10m，管间距0.02-0.15m，换热面积5-100m2/m3催化剂。
8.如权利要求1所述的天然气脱硫工艺，其特征在于，所述自限温径向反应器换热套管的上端结构是在油气室液面下，内管向上延伸开口，外管向侧面开口或向侧上方延伸开口；或者外管向上延伸开口，内管侧向弯曲穿过外管壁向侧面开口或向侧下方延伸开口；或者内管从外管上开口向侧下弯曲；或者内管上端口延伸至高于外管上端口之处，内管上口和外管上口的高度差，为外管内径的1-3倍，外管上端具有内径扩大段或喇叭口段，内径扩大段长度可为外管内径的1-2倍，内径可为外管外径的0.9-1.1倍，喇叭口段喇叭角10-20度。
9.如权利要求1所述的天然气脱硫工艺，其特征在于，所述自限温径向反应器中，在油气室之上设油室，换热套管的内管向上延伸并开口在油室底板。
10.如权利要求1所述的天然气脱硫工艺，其特征在于，所述自限温径向反应器中，催化剂床层的底部，装填惰性瓷球进行支撑；和/或套管下端的封头为球形、椭球型或锥形；和/或催化剂装填管上端延伸到油气室的底板之上或顶壁之上，或催化剂床层侧上部的反应器外壁。