第一节 尿素的概述
尿素,又称碳酰胺(carbamide),是由碳、氮、氧、氢组成的有机化合物是一种白色晶体。最简单的有机化合物之一,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。作为一种中性肥料,尿素适用于各种土壤和植物。它易保存,使用方便,对土壤的破坏作用小,是目前使用量较大的一种化学氮肥。工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿素。(可行性 研究 )
第二节 尿素 行业 发展趋势 分析
一、农业需求企稳回升
2016 年全球尿素需求量为 1.74 亿吨,全球尿素的需求随主粮价格的企稳回升,正呈现缓慢复苏的良好势头,预计未来五年将保持 2.5-3%的复合增长率,对应年增量约为 400 万吨左右。尿素的工业需求维持稳定增长;而尿素的农业需求属于刚性需求,随着粮食价格回升和全球主粮种植面积的增长,农民施肥积极性正在提高,尿素的下游存在较强的支撑, 行业 将开启长景气周期。
我国尿素年消费量约 5600 万吨(实物量),约为全球总消费量的三分之一。其中农业应用占比约 75%,每年农业消费量约为 4200 万吨,其余为工业应用,总体来看国内消费量基本趋于稳定。2014 和 2015 年我国尿素出口量接近 1400 万吨,2016年受国际形式影响和国内成本高企等原因,全年出口量仅为 886 万吨,同比下降35.6%。2017 年虽然取消尿素 80 元/吨的出口关税,但由于海外产能的释放与国内尿素价格优势的丧失,截至 2017 年 7 月我国实现尿素出口量 330 万吨,同比下降46.4%。进入 9 月,国际尿素需求的复苏带来了新一轮的国际招标,海外市场对尿素需求逐渐旺盛,尿素出口或将迎来拐点,尿素的景气周期大概率开启。
尿素作为化肥在农业上的应用非常广泛,玉米、粳稻、苹果、蔬菜、棉花、甘蔗、大豆等农作物的种植都对尿素有所需求。农产品价格对于尿素需求有明显的影响,我国农产品的价格政策在长期来看有利于农产品的市场定价机制。国家粮食局在《粮食 行业 “十三五”发展 规划 纲要》中明确指出,“十三五”期间要继续执行并完善稻谷、小麦的最低收购价政策,积极稳妥推进玉米收储制度改革,调整完善大豆目标价格政策,完善油菜籽收购政策。此外,《关于公布 2017 年小麦最低收购价格的通知》规定,2017 年生产的小麦最低收购价格为每吨 2360 元,维持 2016 年水平不变。今年上半年受主粮库存高企的不利影响,各主粮价格一度触底,而随着玉米深加工等去库存政策的出台,主粮价格正处于企稳回升区间,对尿素需求形成利好。
未来五年,农产品的施肥需求整体稳中向好。我国主要粮食品种中,稻谷的种植面积始终稳定在 4.5 亿亩上下,总产量维持在 2 亿吨以上,而随着我国口粮消费的持续增长和优质稻米的需求增加,稻谷价格将呈现上涨趋势;小麦的种植面积稳中有降,玉米的种植面积预计将出现明显下滑,供需的基本平衡将带来小麦和玉米价格上涨;大豆的种植面积出现恢复性增长,在未来五年内将对尿素的需求带来较大幅度提升。
基于对我国粮食种植面积与粮价企稳回升的良好预期,认为未来五年之内尿素的农业需求将维持稳步增长,预计增速在 3%左右,对应年增量约为 120 万吨左右。
二、工业需求刚性,保持稳步增长
2016 年,我国尿素的工业消费为 1400 万吨。尿素在工业上的应用主要包括人造板、电厂的脱销脱硫、三聚氰胺、ADC 发泡剂以及汽车尿素等,其中人造板与房地产景气度相关度较高。
人造板属房地产后周期 行业 ,未来保持稳定增长。人造板是尿素在工业上最主要的消耗,约占尿素工业消费量的 63%,对尿素的消费需求达到 900 万吨。2012-2016年我国人造板制造业以 10%左右的速度逐年增长,2016 年总产值达到 6484 亿元。2016 年人造板总产量 3.03 亿立方米,根据每立方米人造板需要 300 吨尿素计算,2016 年人造板用尿素大约为 910 万吨。今年三四线城市的房地产火爆程度大幅提升了地产后周期 行业 的景气度,人造板产量在未来三年仍将维持 5%-7%的增长速度,对应尿素的需求将维持 50 万吨左右的年均增量。
三聚氰胺是尿素的又一大工业应用领域。我国是全球最大的三聚氰胺消费市场。2012 年我国三聚氰胺消费量就已经达到近 62 万吨,约占全球消费量的 40%左右,2016 年我国三聚氰胺消费量基本稳定在 75 万吨左右。与此同时,我国三聚氰胺的出口量也在持续增长,近几年占全球出口总量的 1/3 以上,占国内产量的20%-40%。2017 年 1-7 月,我国三聚氰胺的出口量达到 19.98 万吨,同比增长 14.9%,预计全年出口量有望突破 30 万吨,对应三聚氰胺总产量 105 吨。按照生产每吨三聚氰胺消耗尿素 3 吨计算,预计 2017 年三聚氰胺对尿素需求达到 315 万吨,并预计未来三年三聚氰胺对尿素需求每年增量约为 12 万吨。
汽车尿素是尿素工业用途上又一值得关注的市场。汽车尿素是 SCR 方案的必须添加剂,由 32.5%的高纯尿素和 67.5%的去离子水组成,可以通过 SCR 系统处理柴油汽车尾气中的氮氧化物,使尾气排放达到国家的环保要求。2016 年 1 月,国家环保部和工信部共同发布了《关于实施第五阶段机动车排放标准的公告》,明确规定自 2018 年 1 月 1 日起,所有制造、进口、销售和注册登记的重型、轻型柴油车都必须符合国五标准,明确了我国全面实施机动车国五标准的时间表。2012 年-2017年,我国柴油的表观消费量基本稳定在 1.7 亿吨,按照汽车尿素的消耗量为柴油消耗量的 4-6%计算,那么汽车尿素未来市场空间约在 680-1020 万吨。
第三节 尿素的制备方法
方法一
用二氧化碳和氨在高温、高压下合成氨基甲酸铵,经分解、吸收转化后,结晶,分离、干燥而成。
方法二
其制备方法是将经过净化的氨与二氧化碳按摩尔比2.8~4.5混合进入合成塔,塔内压力为13.8~24.6 MPa,温度为180~200℃,反应物料停留时间为25~40min,得到含过剩氨和氨基甲酸铵的尿素溶液,经减压降温,将分离出氨和氨基甲酸铵后的脲液蒸发到99.5%以上,然后在造粒塔造粒得到尿素成品。
方法三
尿素中哺乳动物体内蛋白质代谢的最终产物。1922年,在德国实现了用氨和二氧化碳合成尿素的工业化生产。氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸胺,再脱水生成尿素。
工业制法
生产方法:工业上用液氨和二氧化碳为原料,在高温高压条件下直接合成尿素,化学反应如下:
2NH3+CO2→NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O。
第四节 尿素 行业 发展现状及市场前景预测
总体来看,尿素 行业 经过多年去产能, 行业 稳定性有所增强。2016~2017年尿素减 产力度大,去产能效果显著。支撑 2016年尿素市场的三个主要因素是产能退出、环保 检查和煤价走高。生产量的收缩是最主要因素,2015年全国长期停车的产能为 516 万吨, 2016年为 542 万吨,2018年百川资讯估计全国尿素产能约 7455 万吨,产能去化非常明 显。 大量尿素装置退出或减产,使得尿素供给量出现明显收缩。2017年全国尿素产量为 2629.36 万吨(折 N 100%,对应实物约 5716 万吨),较 2016年大幅减少 9.2%。
尿素历年产能
尿素产量大幅下滑
展望未来,气头尿素、固定床尿素产能仍会继续收缩。国内煤头尿素产能占比约74%, 其中有约 76%是固定床。国内天然气工业用气价格较高,气头尿素不具备原料成本优势, 未来可能会进一步退出。固定床尿素能耗大、成本高、污染大,在当前政策环境下,固 定床尿素还将进一步被淘汰。因此,长期看,尿素的去产能仍将持续, 行业 格局会进一 步转好。
展望2018年,甲醇新建产能较多,但实际释放供应有限。据金联创数据统计,2018年国内甲醇新增产能 785 万吨,但其中部分装置自己配套烯烃,部分装置年底投产,实 际产能释放要到 2019年。排除自配套 MTO 产能的装置和年底投产的装置,我们预计 2018年实际投产甲醇产能约 315 万吨。
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