根据环境保护和操作安全的需求,海上液化天然气浮式装置（FLNG）必须在甜化处理后配置硫回收装置。目前陆上硫回收技术已较为成熟,而海上特殊作业环境的限制对FLNG硫回收装置和工艺的开发设计提出了更高的要求:（1）设备布局紧凑,小型化和轻量化;（2）晃动条件下工艺设备能稳定运行;（3）工艺流程简单、硫回收效率高。本文首先基于浮式条件下装置的需求优选出络合铁液相氧化还原工艺,根据络合铁催化剂的再生方式,设计了空气氧化再生式工艺流程和电化学再生式工艺流程。通过小型脱硫原理样机的脱硫实验对三种络合铁催化剂进行优选,发现当使用催化剂A作为脱硫剂连续脱硫时,尾气中未检测到硫化氢,脱硫效果最优。基于确定的硫回收工艺和优选的催化剂,设计了可保证气液接触充分的三回程硫回收反应器。使用Fluent仿真软件对硫回收反应器内部关键结构进行参数优化,确定了反应器内套管直径25 mm、中间层套管直径100 mm的最佳尺寸组合。在此基础上,设计制作了浮式条件下硫回收反应器及配套装置的中试样机。在静态条件下对中试样机处理能力进行试验研究发现,当处理混合气体（25%H₂S+75%CO₂）时,通过空气氧化再生方式脱硫的临界液气比为1.85,通过电化学再生方式脱硫的临界液气比为0.3;当处理纯硫化氢气体时,通过空气氧化再生方式脱硫的临界液气比为4,通过电化学再生方式脱硫的临界液气比约为0.83。在纵倾、横摇、航向、横移、升降、前冲6个自由度及其自由组合的晃动模式下进行脱硫试验表明,尾气中硫化氢浓度均能稳定维持在3 ppm以下,验证了反应器在浮式条件下性能的稳定性。