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研究院 能源化工部 潘翔 能源化工总监兼首席原油研究员 0755-82767160 panxianghtfc 从业资格号： F3023104 投资咨询 号： Z0013188 张津圣 塑料、 PP 研究员 021-68757985 zhangjinshenghtfc 从业资格号： F3049514 相关研究： 供需矛盾加大， 2019 年聚烯烃 价格整体承压 2018-12-03 四季度供给增量更为明显，聚烯烃价格或冲高回落 2018-09-24 华泰期货 |尿素产业链基础 2019-07-08 尿素产业链基础研究报告 报告摘要： 尿素作为重要 农业资源 和 工业产品，在我国国民经济发展中的地位举足轻重，现在尿素期货上市前的准备工作 正进行得如火如荼 ，为保证投资者对未来可能上市的尿素期货有初步的了解，华泰期货特此推出尿素产业链基础研究专题。 本专题从尿素生产工艺、成本分析、产能产量、进出口贸易 、 下游需求 、价差 等几个方面出发，对尿素供需进行了地毯式的 初步 梳理，后续还会陆续推出更为深入的专题，由面及点，对尿素产业链进行更深入的挖掘。 华泰期货 |尿素专题 2019-07-08 2 / 22 1 尿素简介 1.1 何为尿素 尿素，又称碳酰胺，分子式 CO(NH2)2，是哺 乳动物 和某些鱼类体内蛋白质代谢分解的主要含氮终产物。也是目前含氮量最高的氮肥，是目前使用量最为广泛的化学品种，约占化肥总量的 42%。 1.2 性质 物理性质： 无色或白色针状或棒状结晶体，工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒，无臭无味。 化学性质：可与酸作用生成盐。有水解作用。在高温下可进行缩合反应，生成缩二脲、缩三脲和三聚氰酸。加热至 160分解，产生氨气同时变为异氰酸。 1.3 用途 工业用途 （ 24%） ：可用于生产三聚氰胺、脲醛树脂等 农业用途 （ 76%） ：可直接或者与其他类型肥料混合，作为农作物的肥料 图 尿 素 主要用途 资料来源：郑商所、华泰期货研究院 1.4 分类和相关指标 华泰期货 |尿素专题 2019-07-08 3 / 22 按粒径分类，尿素有大颗粒和中小颗粒两种，大颗粒平均粒径在 2.5mm 左右，而中小颗粒平均粒径在 1.7mm 左右。 大颗粒往往是由中小颗粒二次造粒形成的，主要用于 BB 肥生产，是非交割品；小颗粒中 符合新国标 GB/T 2440-2017 规定的农业用优等品尿素 作为基准交割品，农业用合格品贴水 20 元 /吨。 具体如下图所示： 表 1： 大、中小颗粒尿素对比 项目 中 小颗粒 大颗粒 设备 塔式喷淋 Hydro 流化床 形状 球状 类球状 缩二脲含量 % 0.8-1.0 0.8-1.0 平均粒径 mm 1.7 2.5 含水量 % 0.3 0.2 静态强度 N/粒 10-13 30-35 大块 不产生 产生 筛分、破碎 不需要 需要 数据来源： 郑商所 华泰期货研究院 表 2： 标准尿素 GB/T2440-2017 项目 优等品 合格品 总 N 质量分数 46.0 45.0 缩二脲质量分数 0.9 1.5 水分 0.5 1.0 亚甲基二脲（ HCHO 计）质量分数 0.5 0.6 粒度 d0.85mm-2.80mm d1.18mm-3.35mm d2.00mm-4.75mm d4.00mm-8.00mm 93 90 数据来源： 郑商所 华泰期货研究院 华泰期货 |尿素专题 2019-07-08 4 / 22 2 生产 工艺及成本分析 2.1 生产 工艺 当前 尿素生产工艺主要分煤制 、天然 气制 和焦炉气制三 种， 因我国 多煤少油贫气的能源结构，我国尿素生产中， 煤制 法 为主 要 生产工艺，占比约 74%， 天然 气制占比约 26%，焦炉气制占比为 4%，其中焦炉气和天然气主要成分为甲烷，生产工艺基本相同。 煤制法中，煤的来源主要有两种，无烟煤 占煤源的 2/3，烟煤和褐煤占煤源的 1/3。同时值得一提的是，尿素和甲醇具有一定的替代性，当尿素经济效益不景 气时，合成气可以用于生产甲醇。 a.煤制尿素工艺 主要反应： C+H2O(g) CO+H2 CO+H2O(g) H2+CO2 N2+3H2 2NH3 2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O b.气制尿素工艺 主要反应： (a+b)CH4+(a+2b)H2O(g) aCO+bCO2+(3a+4b)H2， a、 b 为系数 CO+H2O(g) H2+CO2 N2+3H2 2NH3 2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O c.合成气制甲醇 主要反应： CO+2H2 CH3OH 具体工艺流程见下图： 图 2 尿素制 备工艺 流程图 华泰期货 |尿素专题 2019-07-08 5 / 22 数据来源：华泰期货研究院 华泰期货 |尿素专题 2019-07-08 6 / 22 2.2 成本分析 尿素的成本核算主要包括两个方面：单耗和固定成本。单耗由原料单耗和电耗组成。固定成本主要包含动力蒸汽、人工折旧和原料运费等 固定费用 。 对于生产尿素，不同工艺的原料单耗有所差异，生产 1 吨尿素，无烟煤单耗在 0.63-0.85 吨，烟煤单耗在 0.8-1.2 吨，天然气在 700 立方米左右。 目前无烟煤、烟煤和西北气头成本 分别 在 1471， 1277 和 1653 元 /吨。 图 1： 煤头成本 （低耗） 单位： 元 /吨 图 2： 气头成本 单位： 元 /吨 数据 来源： Wind 百川资讯 华泰期货研究院 数据 来源： Wind 百川资讯 华泰期货研究院 10001100120013001400150016002016/1 2017/1 2018/1 2019/1烟煤 无烟煤10001200140016001800200022002400260028002016/1 2016/7 2017/1 2017/7 2018/1 2018/7 2019/1西北气头 西南气头华泰期货 |尿素专题 2019-07-08 7 / 22 3 产能产量和生产情况 3.1 内盘 产能 产量 70 年代后期，我国尿素工业逐步起步，进入 2000 年后，我国尿素工业发展较快，产能产量于 2015 年达到顶峰，分别为 8604 万吨和 7512 万吨，产能严重过剩。随后随着供给侧改革 的深入 ，大批落后产能被清退或改造转产，我国尿素开始由激进式投产进入稳步发展时期， 2018 年 ，我国尿素产能、产量分别为 7444 万吨和 5166 万吨 ，开工率也由 前 几 年的90%附近降至 2018 年的 69.3%左右。 图 产能、产量和开工率 数据来源：百川资讯、华泰期货研究院 3.2 外盘产能产量 近些年，外盘新增产能较多，尤其 2015 年来我国尿素去产能后，我国尿素产能产量在全球的占比逐年减少，截止至 2017 年，我国在全球产能、产量占比分别下降至 35.75%和30.14%，为 2010 年以来最低点。具体如下图所示 ， 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0100020003000400050006000700080009000100002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018产能 产量 开工率华泰期货 |尿素专题 2019-07-08 8 / 22 图 3： 全球产能 单位： 万吨 图 4： 全球产量 单位： 万吨 数据 来源： 郑商所 国际肥料工 业协会 百川资讯 华泰期货研究院 数据 来源： 郑商所 国际肥料工业协会 百川资讯 华泰期货研究院 此外值得注意的是，我国传统的出口市场美国和印度的对华进口量近两年来逐年减少，主要是因为近年来，美国和东南亚新增产能较多，中国货源的价格优势在逐步消逝（详见价差部分），中国在美、印市场正逐步被伊朗、中东货源取代。具体国际主要进口国进口量和外盘新增产能如下表所示， 表 3： 5 大尿素进口国 进口量（万吨） 国家 2015-2016 年 2016-2017 年 美国 829.9 690.7 印度 847.4 548.1 巴西 346.3 497.5 泰国 204.8 265.0 澳大利亚 179.5 261.3 资料来源： argus，郑商所，华泰期货研究院 表 4： 2016-2018 外盘主要投 、停 产装置汇总 时间 国家 ， 地区 装置 产能（万吨） 2016 年新增 产能 670 万吨 阿尔及利亚，阿尔泽 AOA 二期 120 埃及，达米埃塔 Egyptian Nitrogen 二期 70 美国， 艾奥瓦州 CF Industries 120 伊朗，设拉子 Shiraz Petrochemical 110 马来 西亚 ，沙巴州实必丹 Petronas 120 33%34%35%36%37%38%39%40%41%05000100001500020000250002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017中国产能 全球产能 中国产能占比0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%05000100001500020000250002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017中国产量 全球产量 中国产量占比华泰期货 |尿素专题 2019-07-08 9 / 22 尼日利亚 Indorama Eleme 130 2017 年新增产能 540 万吨 伊朗，帕迪斯 Pardis Petrochemical 110 玻利维亚，科恰班巴 YPFB 70 美国，俄克拉何马州 Koch 90 美国， 艾奥瓦州 IFCo(OCI) 40 美国，德克萨斯州 Agrium 60 美国，北达科他州 Dakota Gasification 30 俄罗斯，切列波韦茨 PhosAgro 50 印尼，巨港 Pusri IIB 90 2018 年新增产能 250 万吨 阿塞拜疆， 苏姆盖伊特 Socar 70 印尼 Petrokimia Gresik 二期 60 土库曼斯坦， 巴尔坎州加拉博加兹市 Turkmen chemical Co 120 2018 年关停产能 120 万吨 科威特 PIC 120 资料来源： argus，郑商所，华泰期货研究院 3.3 内盘 产能 区域 分布 地区来看，我国尿素产能主要分布于华东、华北地区，东北、西南等地产能较少。省份来看，产能主要集中于山西、山东、河南、新疆和内蒙， 2017 年该五地产能占全国总产能 的54.5%，产能合计约为 4237 万吨；而北京、天津、上海、广东、西藏 五 省 或直辖市尿素产能为 0。 气、煤头来看，我国气头装置主要集中在四川，此外新疆、内蒙、海南等地也分布少数几家；而煤头装置则分布较广，以东部和西北较为集中。 具体如下所示： 图 5： 七大区域产能分布 单位： 万吨 图 6： 尿素大省产能占比 单位： % 数据 来源： 郑商所 华泰期货研究院 数据 来源： 郑商所 华泰期货研究院 050010001500200025003000华北 西北 东北 华东 西南 华南 华中2013年 2014年 2015年 2016年 2017年0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年山西 内蒙 山东 河南 新疆华泰期货 |尿素专题 2019-07-08 10 / 22 3.4 内盘 尿素行业集中度 据郑商所报告， 2017 年我国共有尿 素生产企业 123 家，其中产能大于 200 万吨的有 5 家，分别是山东瑞星 300 万吨、华鲁恒升 280 万吨、山西天泽 220 万吨、河南心连心 210 万吨和山西丰喜 200 万吨； 这些企业同时分数不同集团，目前排名前四的集团分别是晋煤集团、宜化集团、中石油和阳煤集团， 2017 年产能分别为 1514 万吨、 636 万吨、 442 万吨和406 万吨。 表 5：尿素企业分类 项目（单位万吨） 企业数 企业 产 能 类别 产能 200 5 山东瑞星 300 煤制 华鲁恒升 280 煤制 山西天泽 220 煤制 河南心连心 210 煤制 山西丰喜 200 煤制 100产能 200 18 - - - 50产能 100 39 - - - 产能 50 61 - - - 数据来源：中宇资讯、郑商所、华泰期货研究院
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