隨著鄭州商品交易所此前發(fā)布消息稱，已完成了尿素期貨研發(fā)各項工作，一個新的期貨品種可能正很快向我們走來。

尿素作為最大的農資產品，構成了農業(yè)生產成本中的大項，與農民增收密切相關。

與螺紋、煤炭、鐵礦等品種一樣，其供求量大，價格劇烈波動，金融化屬性強。眾多的生產、消費企業(yè)急需要這種可以規(guī)避價格波動的金融工具。目前，現(xiàn)有的農產品期貨有小麥、“三菜”、棉花、稻谷等，尿素的上市將與之組成較為完整的農業(yè)生產資料與農產品品種系列，將更有助于涉農企業(yè)利用期貨工具服務生產經營。與此同時，尿素，作為能源化工類的工業(yè)品，上市后將和甲醇、煤炭、石油等品種之間形成較多的套利交易機會，這有利于投資者提高資金使用效率。

日常我們餐桌上所有的食物幾乎都離不開“尿素”的影子。

在農業(yè)上，它是一種優(yōu)質高效的中性氮素肥料，長期使用不會使土壤變硬和板結。同時，也可作為牛羊等反芻動物的輔助飼料，尿素和青飼料的碳水化合物一起，經胃液作用，可以轉化為蛋白質。對牛羊催長、催肥有著重要作用。

對于生活在當代中國，免于饑荒還能頓頓大魚大肉的我們來說，尿素及相關化肥的使用是一個非常重要的因素。在化肥沒出現(xiàn)之前，糞肥，是作為提高土地肥力、增加糧食產量的主要原料。按照中國每畝化肥施用量近30公斤（純養(yǎng)分）來算，如果換算成養(yǎng)分相同的糞肥，至少需要1噸，按中國人均耕地2畝多，一個人一輩子產生的排泄物積成肥料也只有七八噸，每年平攤到每畝土地上不過相當于一捧化肥。

1958-1970年間，由于沒有突破關鍵技術，我國必須依賴國外關鍵設備，才能獨立生產化肥原料。20世紀60年代，我們的化肥產量平均每年只能增長20來萬噸，對應的糧食產量起起伏伏，10年只增長了3000萬噸（按1958年算）。同期的印度，靠買化肥，買設備造化肥，糧食產量也增長了3000萬噸。

到1970年，當我們掌握了合成氨成套設備的建造技術之后，便一口氣建了幾百套合成氨裝置和上千個化肥廠。此后我國平均每年化肥產量增長100萬噸，1975年之后每年增加200萬噸，相當于1970年的化肥總產量。2004年之后，我國糧食自給率保持在95％以上。相比之下，日本的糧食自給率為在40％左右，韓國的糧食自給率更是只有25%左右。中國成為世界第二大產糧大國與尿素實際上有著重要的聯(lián)系。

對于工業(yè)領域而言，尿素同樣有著重要的作用。工業(yè)上可用來合成塑料、藥物、粘合劑、噴漆等。還可生產煉油所需的脫蠟劑、選礦的起泡劑，發(fā)泡劑AC等多種化工產品，供藥用的尿素注射液可用于降低顱內壓，磺胺脲可用于消炎；也可用于制革、顏料等生產。

目前世界上尿素產量的1/3用于工業(yè)消費。在我國，尿素產量的60%用于農業(yè)領域，其他主要工業(yè)領域。

作為一個即將上市的品種，它的產業(yè)鏈情況、市場供求和價格影響因素都是未來投資者參與尿素期貨交易必須要需要了解的基礎知識。

因此，我們有必要為大家梳理下尿素行業(yè)的脈絡，從生產工藝到國內外市場情況。

一旦尿素期貨上市，這篇文章就是你的第一篇敲門磚。

尿素的生產工藝

尿素的生產

從尿素原料端來源來看，國內目前比較常用的是煤炭和天然氣。

煤制尿素

煤炭作為尿素生產主要原料，通常情況下可以占尿素成本構成的60%以上。煤價波動無疑是尿素漲跌的“風向標”。

國內通常是將水煤漿與純氧進行部分氧化反應，制得以CO2、H2為主要成份的氣態(tài)產物。接下來就是從工藝上去除氨氣合成催化劑的毒物CO、H2S、COS以凈化氣體，進一步分離、制得高純度的CO2,滿足尿素合成的需要，制得高純度的H2以及脫除其中的惰性氣體CH4、Ar，對高純度的H2進行精制，最終獲得純的氫氮氣體，滿足氨氣合成的需要。來自液氮洗裝置的合格新鮮氣（H2:N2=3:1）,經合成氣壓縮機加壓后，送入氨合成塔，在高溫（380-430℃）、高壓（14.2Mpa）下通過氨合成催化劑的催化作用使部分氣體合成氨。以液氮的形式送至尿素裝置用。摩爾比為2：1的液氮和二氧化碳進入合成單元。

天然氣制尿素

以天然氣原料的純氧自熱轉化制氨加工成尿素時氨碳基本平衡，生產1t氨可加工成1.7t尿素，沒有多余CO2排放。煤炭純氧氣化制氨加工成尿素可多生產出1.6t CO2，采用加壓電解水分離H2、CO2，多余的CO2可直接制成干冰。

我國天然氣大多集中在西北和西南地區(qū)，每年第一季度和第四季度，當?shù)貧忸^裝置都會出現(xiàn)大面積的減產或停車。天然氣價格預期存在上漲可能性，且氣價上漲幅度較大，從而導致氣頭尿素競爭力急劇下滑，最終因成本上漲速度高于尿素價格上漲速度而退出尿素市場。以煤為原料的尿素生產企業(yè)將出現(xiàn)兩極分化，一是煙煤產尿素比重加大，二是一大批“1830”以下的小尿素裝置將最終退出市場，焦爐氣產合成氨、尿素比重加大。

從制作尿素的方法來看，世界上有50多種，但實現(xiàn)工業(yè)化的只有氰氨化鈣（石灰氮）法、氨與CO2直接合成法兩種。其中，氨與CO2直接合成尿素因原料獲得方便，現(xiàn)在為廣泛采用。

目前國內建有尿素裝置200多套，規(guī)模分為大型(48萬噸/年以上)、中型(11萬噸/年以上)、小型 (4萬噸/年以上)。中、小型尿素裝置均采用國內的水溶液全循環(huán)技術，大型裝置多采用國外引進工藝技術。在國內的大型尿素裝置工藝技術目前設計的采用CO2氣提工藝和氨氣提工藝的尿素裝置，其尿素氨耗基本接近于理論水平，公用工程消耗更低，相對于傳統(tǒng)的設計，其投資更低。

當代尿素生產，不論是采用哪種流程，基本由六個工藝單元，即原料供應、尿素的高壓合成、含尿素溶液的分離過程、未反應氨和二氧化碳的回收、尿素溶液的濃縮、造粒與產品輸送和工藝冷凝液處理，其基本過程如圖所示。原料CO2和NH3被加壓送到高壓合成圈，反應生成尿素，二氧化碳轉化率在50%~75%范圍，此過程被稱為合成工序；分離過程與未反應物回收單元承擔著把未轉化為尿素的氨和二氧化碳從溶液中分離出來，并回收返回合成工序，因此這兩個單元被統(tǒng)稱為循環(huán)工序；最后在真空蒸發(fā)和造粒設備中把70%~75%的尿素溶液經濃縮加工為固體產品，稱為最終加工工序。

盡管尿素生產的基本過程相似，但在具體的流程、工藝條件、設備結構等方面，不同工藝存在一定的差異。迄今世界各地的尿素工廠，絕大多數(shù)都是由幾家工程設計公司所開發(fā)設計的，已形成幾種典型的工藝流程，典型的有荷蘭斯太米卡邦（Stamicarbon）公司的水溶液全循環(huán)CO2氣提法、意大利斯那姆（Snamprogetti）公司的氨氣提法和蒙特愛迪生集團公司的等壓雙循環(huán)工藝（IDR）、日本三井東亞—東洋工程公司的全循環(huán)改良“C”法和改良“D”法及ACES法、美國尿素技術公司UTI的熱循環(huán)法尿素工藝（HR）等。但不論是哪種工藝流程，生產過程中主要原料NH3和CO2的消耗基本上是相同的，其流程的先進與否主要表現(xiàn)在公用工程即水、電、汽的消耗上。尿素生產流程的改進過程，實質就是公用工程消耗降低的過程。

水溶液全循環(huán)法

20世紀60年代水溶液全循環(huán)法取得了成功。我國的中型尿素廠均屬此類。另外，荷蘭的斯太米卡邦（Stamicarbon）水溶液全循環(huán)法及日本三井東壓溶液全循環(huán)改良C法等亦屬此類。工藝原理基本上是將未反應的氨和二氧化碳經減壓加熱分解分離后，用水吸收生成甲銨或碳酸水溶液再循環(huán)返回合成系統(tǒng)。這種方法主要應用在中、小氮肥企業(yè)。水溶液全循環(huán)尿素工藝生產裝置的靜止高壓設備較少，工藝可靠、設備材料要求不高、投資較低。但是水溶液全循環(huán)法能耗、物耗高，放空損失大，規(guī)模小問題十分突出，改造增產潛力較大。

Stamicarbon二氧化碳氣提法尿素工藝

CO2氣提法是在水溶液全循環(huán)法的基礎上改進的。與后者相比，省去了1.7-2.6Mpa壓力下操作的中壓循環(huán)部分，從而去掉了中壓甲銨泵。從美國凱洛格公司引進的1620t/d尿素裝置，從法國赫爾蒂公司引進的1740 t/d尿素裝置，以及由我國原化工部第四設計院和荷蘭大陸公司聯(lián)合設計的1740 t/d尿素裝置均采用了CO2氣提法尿素生產工藝。其中中荷尿素裝置采用的是改良型CO2氣提法，相比美型、法型尿素裝置，在工藝流程上略有一些改進。

                     消耗定額（保證值，以1噸尿素計)

Snamprogetti 氨氣提法尿素工藝

意大利斯納姆普羅蓋蒂(Snamprogetti)公司創(chuàng)立于1956年，在60年代初開始尿素生產的研究。1966年第一個建成以氨做為氣提氣的日產70噸的尿素裝置。早期第一代氨氣提法尿素裝置，設備采用框架式立體布置，氨直接加入氣提塔底部。在70年代中期，改進了設計，設備改為平面布置。而且也不向氣提塔直接加入氨氣，這就是所謂的自氣提工藝或稱為第二代氨氣提工藝，是目前采用的方法。

                    消耗定額設計指標(以1噸尿素計)

從各種工藝流程消耗來看，水溶液全循環(huán)法無疑是消耗量最大的。水溶液全循環(huán)法與氣提法相比能量利用不合理，消耗較高，流程較長，近幾年新建的大中型廠已很少采用該工藝。CO2氣提法高壓圈操作壓力最低，無中壓系統(tǒng)，流程短，設備少，生產穩(wěn)定，消耗較低，投資較少，在國內有豐富的設計、設備制造和生產經驗，且采用脫氫技術，從根本上杜絕了生產中的爆炸危險性。氨氣提法工藝先進，消耗低，無高框架結構，無爆炸危險，但該工藝需購國外專工藝包，裝置不能國產化，設備制造周期長，故不采用工藝。

中國尿素市場

當下，用“四面楚歌”，來形容中國氮肥市場，是再恰當不過的了。

繼煤炭、鋼鐵行業(yè)供給側改革后，2016年，農業(yè)領域也開始掀起一場浩浩蕩蕩的供給側改革運動，整一年，籽粒玉米已調減3000萬畝左右。2016年10月，我國尿素出口被取消優(yōu)惠政策，中國尿素出口優(yōu)勢喪失，出口大量暴跌。而中國的尿素市場價格也在2016年8月降到了10多年的最低水平，1100多元/噸，售價和成本嚴重倒掛，企業(yè)開工率直線走低。目前還有約500萬噸產能處于“僵尸”狀態(tài)，僵而不死。

進入2017年，根據(jù)剛剛結束的兩會精神，要繼續(xù)調減玉米種植面積，累計調減總量爭取達到4000萬畝。這也意味著，我國北方“鐮刀彎”地區(qū)等非優(yōu)勢主產區(qū)，將被繼續(xù)調減1000萬畝種植面積。而種植面積的縮減，意味著，國內尿素需求進一步持弱。

同時，今年年初，國家發(fā)布《開展水果蔬菜茶葉有機肥替代化肥行動方案》，3月初各地開始申報試點和公示，替代化肥開始行動。據(jù)估算，我國果樹、蔬菜氮肥施用量約占氮肥農業(yè)消費的36%。這個行動方案的實施，將在不久的將來對氮肥消費帶來很大影響。

因此，從眾多信息面來看，我國農業(yè)用氮肥需求已經進入平臺期，未來不僅不會明顯增長，還有可能逐漸下降。但是非農用尿素需求還是有增幅空間的。2017年，工業(yè)尿素需求方面將繼續(xù)保持增長。人造板企業(yè)開工情況好轉，三聚氰胺盈利較好，開工轉好，有新增產能；另外，由于環(huán)保力度加強，預計火電脫硝和車用尿素的用量也將持續(xù)增加。據(jù)數(shù)據(jù)了解，2017年尿素表觀消費量預計5150萬噸，較2016年減少3%。

那從供給端來看，2017年尿素行業(yè)將繼續(xù)去產能，2016年，我國尿素就已經退出產能433萬噸，今年將繼續(xù)關閉尿素產能300萬噸，未來我國有效產能約為7555萬噸。但相對于國內5150萬噸左右的需求量，不考慮產品出口，產能仍過剩35%。

從尿素生產成本端來看，由原材料價格增長所引起的尿素生產成本的提升，有可能會對尿素價格有所支撐。能源方面，預計2017年煤炭價格將保持平穩(wěn)或略有上漲，預計供暖季結束后，天然氣供應緊張局勢將緩解，部分氣頭尿素企業(yè)會恢復生產，但氣價仍居高不下。而電價方面，預計2017年將保持平穩(wěn)，部分地區(qū)或有微幅下調。

另外，甲醇和液氨等化工產品行情看好，對尿素市場具有積極的推動作用。

值得關注的是，2017年國際原油市場或將出現(xiàn)供需拐點，油價回升將成為大概率事件，油價回升將推高國外天然氣價格，虛弱國外氣頭氮肥的競爭力，并且由此傳導甲醇、合成氨下游化工產品價格的上漲，進而支撐國際氮肥價格。

屆時，我國尿素出口或將迎來利好。

因此，尿素市場整體處于供需同減，但依舊是供大于求的現(xiàn)狀。但2017年尿素市場行情和企業(yè)效益將好于2016年。在去產能進一步推進，過剩得到緩解的情況下，我們仍需關注原材料價格走勢、電力成本、除農業(yè)外新增尿素需求。

我國尿素生產地區(qū)分布

從我國尿素生產分布情況而言，大部分企業(yè)集中在糧棉主產區(qū)和原料集中地。隨著近幾年尿素行業(yè)的不斷發(fā)展，我國尿素產能分布情況也發(fā)生了較大的轉變，原有的糧棉主產區(qū)（東三省、山東、河南、河北、安徽、江蘇、兩湖、江西）尿素產能在逐漸減少，而內蒙古、新疆等資源地產能出現(xiàn)急劇增加。從產能分布情況看，山東、山西、內蒙、新疆及河南已成為我國尿素主要生產區(qū)域。

占據(jù)資源的山西、內蒙古等地與遠離資源的福建、湖南、廣東等地的尿素生產成本相差300元/噸。

中國尿素的出口情況

2016年我國尿素出口887萬噸，較去年降35.5%。出口下滑是2016年壓制我國尿素價格的主要因素。由于我國一直對尿素實行各類補貼，導致出口競爭力很強，相應我國的產能擴張很多也是面向出口市場。

但過去兩年，國外低成本產能投放已經過了峰值，使我國出口市場的急劇萎縮。甚至全球尿素最大進口市場印度的進口價格甚至低于我國市場價，出現(xiàn)10年未遇的價格倒掛，這也倒逼我國尿素景氣跌至冰點。

另外，根據(jù)美國農業(yè)部發(fā)布的種植意向報告預測，今年美國種植面積玉米將比去年下降2400萬畝，大豆增加2700多萬畝，小麥下降8.3%，水稻下降17%，棉花面積略有上升，這種種植結構的調整必然引起尿素需求的下降，相信這種情況正在歐洲、甚至是在全球發(fā)生。

但是，北美氣價上漲也會改變其比較優(yōu)勢，使其重新成為高成本產能，預計尿素出口明年將會止跌，如果未來80元/噸的出口關稅還能再降低甚至取消，我國煤頭尿素成本將重新獲得全球比較優(yōu)勢。

我國尿素成產成本差異

從尿素生產成本來看，氣頭成本將大幅上升。國家對化肥用氣價格一直有較大補貼，氣價一般比工業(yè)用氣價格低0.4元/方以上。測算下來，西北、川渝地區(qū)氣價較低，成本在1000元/噸以下；其他地區(qū)氣價都較高，成本大約在1300元/噸以上，并不具備經濟效益。但是隨著2016年11月，國家明確取消化肥優(yōu)惠氣價，預計未來化肥用氣成本將上漲至少0.4元/方，對應尿素成本將上漲280元/噸以上。按照目前價格，除了西北和川渝地區(qū)的產能還能有一定毛利外，其他產能都徹底失去競爭力，影響產能在1000萬噸以上。

固定床將大量退出。煤頭分水煤漿和固定床法，兩者最大的區(qū)別在于煤氣化過程的工藝不同，水煤漿用煤單耗更高，但用的是煙煤，比固定床用的無煙煤單價便宜，耗電也比固定床少。由于各地區(qū)煤價差異較大，煤頭的成本也差別很大，一般來說同一地區(qū)固定床的成本比水煤漿法要高200元/噸左右。目前固定床普遍處于虧損，甚至虧現(xiàn)金流狀態(tài)，認為未來這部分產能也可能大量退出。

當前尿素行業(yè)的兩極分化已經非常嚴重。40萬噸以下的小產能淘汰量較大，2016年關停的40萬噸以下小產能總計700萬噸，其中固定床605萬噸，氣頭95萬噸。而大型尿素企業(yè)仍保持較高的開工率。

一般情況下，小企業(yè)生產成本較高，過去幾年尿素行情一般，本身并沒有積累資金來抵御行業(yè)波動，目前極端情況下只能選擇停工來止損；中部地區(qū)在環(huán)保要求下開始關停小型鍋爐，以河南為例，10萬噸以下的鍋爐都被要求關閉，切換成天然氣或電力，成本也因此大幅上升，小企業(yè)只能被迫關停。

中國未來尿素格局？由于天然氣還會繼續(xù)追漲，所以煤炭將成為未來尿素生產的主要原料。未來三到五年，中國天然氣生產尿素的將會跟用油生產尿素的企業(yè)一樣，退出尿素行業(yè)。由于地理位置的差異，長江以南尿素企業(yè)基本要關閉，將以進口為主。

中國尿素行業(yè)將會產生新的格局。新疆、內蒙，包括東北有煤的地方，尿素企業(yè)將會異軍突起。山西煤炭開采成本高(因為快開采完了)，而新疆基本上煤炭是免費的，用新疆的煤生產出來的尿素成本完全成本是600元，在新疆天然氣生產出來的噸成本是1600元，噸價相差1000元，如果運輸好了那么新疆最有優(yōu)勢。但是，敢于在新疆設廠的肯定是大企業(yè)，小企業(yè)做不了。在新疆戈壁灘上必須建個資本平臺，三年內至少要投資200億元。在戈壁灘，尿素成本雖然低了，其他成本投入都非常高。

國際尿素市場

全球尿素產能約為2.08億噸，需求量為1.85億噸（產能過剩情況嚴重），開工率為89%。其中，我國和印度產能最大，占比為40%和16%，基本都以煤頭產能為主。其他地區(qū)如中東、北美和俄羅斯等產能大國都以天然氣為原料。

全球尿素貿易量每年總計4700萬噸，占總需求的25%，主要進口區(qū)域為美國、印度、非洲和拉美，出口國則為中國、中東和俄羅斯。過去兩年最大的產能增長來自于北美和北非，總計增長了859萬噸，大量減少了原本的進口，壓迫全球剩余出口產能向印度聚集。印度在我國尿素出口占比中高達70%。

2017年，國外尿素新增產能616萬噸，其中美國的兩套裝置160萬噸尿素產能預計上半年投產，其他幾套設備也將陸續(xù)投產，必然會影響國際市場，擠占我國出口市場。預計，2017年中國尿素出口量約700萬噸。近期國際方面利好仍不明顯，我國尿素出口難有起色，印度方面新一輪尿素招標仍未確定。

尿素與煤炭、石油、天然氣的聯(lián)動關系

天然氣、煤炭、石油是工業(yè)上生產尿素的三大原料，通常被稱為氣頭、煤頭、油頭三類。通常，尿素與這些原材料漲跌緊密關聯(lián)。從下圖煤炭與尿素價格走勢來看，2016年下半年，國內煤價一路上漲，作為尿素傳統(tǒng)工藝原料的無煙塊煤價格幾乎翻倍。煤價大漲自然也是后續(xù)尿素跟進成本價格猛漲的主要原因。但是，后期隨著國內煤價下滑，尿素成本支撐已被看空。部分尿素企業(yè)選擇回調報價，市場心態(tài)正在隨之轉變。而相對于原油，根據(jù)皮爾遜公式計算，近三年國際原油與尿素價格相關系數(shù)高達0.85。

因此，尿素期貨上市，將為更多投資著提供更多的投資選擇。撲克投資家也將繼續(xù)跟蹤尿素期貨上市的任何進展工作。