1.一種天然氣的脫硫凈化工藝，主要設備沿天然氣流向包括加熱器、H2S直接氧化反應器、中溫冷凝器、加熱器、H2S選擇氧化反應器、中溫冷凝器、低溫冷凝器；其中，中溫冷凝器、低溫冷凝器底部出口連接液硫槽，或者具有能排出液硫但不排出氣體的液封出口；
直接氧化反應器為自限溫反應器，裝填TiO2基硫磺回收催化劑，將所含部分COS水解為H2S和CO2，利用由空氣、富氧空氣或氧氣所引入的O2將H2S基本轉化為單質硫，使出口氣中H2S 100-2000 mg/m3，SO2≤500 mg/m3且低于H2S濃度；反應器入口氣H2S濃度0.1-5%（體積），溫度180～210℃，催化劑床層除去反應氣入口的升溫段，其余為均溫床層，均溫床層的溫度可根據反應要求，在210-250℃范圍內進行調節；所述均溫床層內的溫差自限定在15℃以內；天然氣和所需量的空氣、富氧空氣或氧氣進入直接氧化反應器加熱器之前充分混勻；
選擇性氧化反應器為絕熱反應器，裝填Fe2O3/氧化硅選擇性氧化催化劑，床層溫度200-240℃，將部分SO2和H2S反應轉化為單質硫，并利用過程氣中所含的O2，和/或由空氣、富氧空氣或氧氣進一步引入的O2，將所含H2S全部轉化，生成單質硫和SO2，出口氣中H2S≤20mg/m3，總S≤200 mg/m3。
2.如權利要求1所述天然氣的脫硫凈化工藝，其特征在于，所述TiO2基硫磺回收催化劑含TiO285-90%，其余成分主要是粘結劑CaSO4的二氧化鈦基催化劑，孔體積≥0.25ml/g，比表面積≥100m2/g；所述Fe2O3/氧化硅催化劑含Fe2O310-15%（質量），15nm以上直徑孔的體積≥0.20ml/g。
3.如權利要求1所述天然氣的脫硫凈化工藝，其特征在于，沿氣流方向在H2S直接氧化反應器TiO2基硫磺回收催化劑床層之后設置TiO2基中溫有機硫水解催化劑床層，或者在TiO2基硫磺回收催化劑床層的出口段混裝TiO2基中溫有機硫水解催化劑；也可以在H2S選擇性氧化反應器Fe2O3/氧化硅催化劑之前，設置TiO2基中溫有機硫水解催化劑床層，或者在H2S選擇性氧化反應器的Fe2O3/氧化硅催化劑床層入口段混裝TiO2基中溫有機硫水解催化劑；還可以沿氣流方向在H2S直接氧化反應器的出口段設置TiO2基中溫有機硫水解催化劑床層或與TiO2基硫磺回收催化劑的混合床層，并在H2S選擇性氧化反應器入口段設置TiO2基中溫有機硫水解催化劑床層或與Fe2O3/氧化硅催化劑的混合床層。
4.如權利要求4所述天然氣的脫硫凈化工藝，其特征在于，（TiO2基硫磺回收催化劑+Fe2O3/氧化硅催化劑）與TiO2基中溫有機硫水解催化劑的體積比(0.7-0.9)：(0.3-0.1) 。
5.如權利要求1所述天然氣的脫硫凈化工藝，其特征在于，當原料天然氣中H2S濃度高于3%（體積）時，將脫硫后的天然氣或脫去大部分硫的天然氣回用，在進入直接氧化反應器前的加熱器時將H2S稀釋至3%（體積）以下。
6.如權利要求6所述天然氣的脫硫凈化工藝，其特征在于，采用文丘立式抽氣混合器，利用原料氣壓頭作動力，將脫硫后的天然氣或脫去大部分硫的天然氣抽回并混合稀釋。
7.如權利要求1所述天然氣的脫硫凈化工藝，其特征在于，直接氧化反應器中水蒸汽的絕對壓力小于10kPa。
8.如權利要求1所述天然氣的脫硫凈化工藝，其特征在于，天然氣脫硫凈化操作壓力0.4-0.6MPa。
9.如權利要求1所述任一天然氣脫硫凈化工藝，其特征在于，H2S直接氧化自限溫反應器為垂直水冷套管自限溫反應器，采用帶壓沸水或近沸水作為移熱介質，吸熱后汽化生成飽和蒸汽，其沸水、近沸水、冷水的進入或及其向套管中的分布，以及沸水-蒸汽混合物從套管中的匯集，都設置在脫硫塔的頂部；套管向下延伸進入催化劑床層，直至催化劑床層的底部；所述垂直套管由內管和外管嵌套而成，內管、外管的上端口分別連接沸水或近沸水分布室、沸水-飽和蒸汽匯集室，外管下端封口，內管下端延伸至外管下端封口之上并開口；催化劑床層是軸向或徑向。
10.如權利要求9所述天然氣脫硫凈化工藝，其特征在于，所述H2S直接氧化垂直水冷套管自限溫反應器中，換熱套管深入催化劑床層的高度0.5-10m，管間距0.03-0.10m，換熱面積10-50m2/m3催化劑；其頂部可具有沸水或近沸水分布室、沸水-飽和蒸汽匯集室，或者將沸水-飽和蒸汽匯集室與沸水或近沸水分布室合二為一。