【品种介绍】浅析尿素特性与现状
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尿素,又名脲、碳酰胺或碳酰二胺,由氨和二氧化碳在高压下合成,是最常用的脱水氮肥产品。
尿素为白色或微黄色结晶或颗粒,无嗅无味,稍有清凉感,熔点为132.7℃,加热温度超过熔点即分解。尿素有一定的吸湿性,与温湿度的变化有密切的关系:常温下,相对湿度小于70%时,吸湿性不大,但当温度超过20℃,相对湿度大于80%时,1个月内就会溶化成液体。尿素易溶于水,水溶液呈中性,属中性化学肥料。尿素在高温下发生缩合反应,加热至150-160℃将脱氨成缩二脲;若迅速加热将脱氨成六元环化合物三聚氰酸。尿素与酸反应生成盐,在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能水解生成氨和二氧化碳。
尿素从粒度看,有大、中、小颗粒之分,尿素国家标准(GB/T2440-2017)中,对粒径范围的规定共有4个,分别为:0.85mm-2.80mm,1.18mm-3.35mm,2.00mm-4.75mm,4.00mm-8.00mm。目前市场上流通的尿素主要为小颗粒尿素(0.85mm-2.80mm)、中颗粒尿素(1.18mm-3.35mm)和大颗粒尿素(2.00mm-4.75mm),粒径更大的尿素统称为尿素丸,市场流通极少。中小颗粒尿素主要用于田间施用、复合肥生产和工业领域,占比在80%左右,而大颗粒尿素主要用于复混肥生产。中小颗粒和大颗粒尿素两者用途不同,无法替代使用。
尿素从质量品级看,可分为优等品和合格品,分类依据是尿素国家标准(GB/T2440-2017)中的各项指标:总氮(N)含量、缩二脲含量、水分含量等。当前市场上,常见的农业用优等品为氮含量>46%的尿素,合格品则为氮含量>45%的尿素。
尿素从用途看,主要分为农业用和工业用两类,其中,农业上又分为直接施用和加工复合肥两种;工业上,主要用于生产脲醛树脂、三聚氰胺和三聚氰酸,也可用于饲料添加剂和精细化工等领域。
尿素属于中性速效肥料,可直接施用,也可与磷肥和钾肥加工成复合肥后,再施用于农作物。尿素属于有机态氮肥,在土壤中不残留任何有害物质,长期施用没有不良影响。但尿素在生产过程中会产生少量缩二脲,当缩二脲含量超过1.5%时,易出现“烧苗”的现象,不能做种肥、苗肥和叶面肥。尿素需经过土壤中的脲酶作用,水解成碳酸铵或碳酸氢铵后,才能被作物吸收利用。因此,尿素要在农作物的需肥期前4-8天施用。
工业方面尿素主要用于生产脲醛树脂、三聚氰胺和三聚氰酸。
脲醛树脂:脲醛树脂是尿素与甲醛在催化剂(碱性或酸性催化剂)作用下,缩聚成初期脲醛树脂,然后再在固化剂或助剂作用下,形成不溶、不熔的末期热固性树脂。脲醛树脂是国内外木材工业的主要粘合剂,由于它胶合强度高、固化快、操作性好、生产成本低、原料丰富易得等一系列优点而得到广泛应用。
三聚氰胺:三聚氰胺以尿素为原料,生产一吨三聚氰胺需三吨尿素。尿素以氨气为载体、硅胶为催化剂,在380-400摄氏度下沸腾反应,先分解生产氰酸,进一步缩合生成三聚氰胺。三聚氰胺与甲醛缩合聚合制成三聚氰胺树脂,可用于塑料及涂料工业,也可作防褶、防缩处理剂。其改性树脂可做金属涂料。
三聚氰酸:将尿素与氯化铵混合,聚合生成,每吨产品消耗尿素1.75吨。用于合成氯代衍生物,常用于合成新型漂白剂、杀菌剂或是除草剂,也可用于游泳池氯稳定剂。
除了上述用途之外,尿素也可作为饲料添加剂,在医药和化妆品领域也有应用。
根系在年周期中的活动与地上部分的生长发育相适应。枣树根系活动需要较高的土壤温度。根系先于地上部分生长,开始生长的时间因品种、地区和年份而异,一般在4月初即开始活动,但生长比较缓慢,到4月下旬至5月上旬,枣树开始萌芽展叶,此时随着土壤温度的逐渐升高,根系的生长逐渐增强,到7月中旬至8月中旬,根系生长进入高峰,9月上旬根系生长逐渐减弱,直到11月中旬落叶后根系仍有微量活动,此后逐渐进入休眠。
当代尿素生产基本由六个工艺单元,即原料供应、尿素的高压合成、含尿素溶液的分离过程、未反应氨和二氧化碳的回收、尿素溶液的浓缩造粒与产品输送和工艺冷凝液处理,基本过程如图1所示。原料被加压送到高压合成圈,反应生成尿素,二氧化碳转化率在50%-75%范围,此过程被称为合成工序;分离过程与未反应物回收单元承担着把未转化为尿素的氨和二氧化碳从溶液中分离出来,并回收返回合成工序,因此这两个单元被统称为循环工序;最后在真空蒸发和造粒设备中把70%-75%的尿素溶液经浓缩加工为固定产品,统称为最终加工工序。
尿素的包装:尿素包装应符合《中华人民共和国国家标准固体化学肥料包装》(GB/T8569)的规定,外袋为塑料编织袋、内袋为聚乙烯薄膜袋组成的双层袋或复合塑料编织袋。包装袋上应标明生产企业名称、地址、产品名称、净含量、等级、粒径范围。采用25.0kg、40.0kg、50.0kg包装的每批产品单包净重不得小于25.0kg、40.0kg、50.0kg。同一批次尿素的生产厂家和包装规格须保持一致。
尿素的仓储:尿素应贮存于场地平整、阴凉、通风干燥的仓库内,包装件应堆放整齐,堆置高度应小于7m。尿素贮存过程中应注意防雨、防晒。尿素理论上没有保质期,可长期存放,但在存放过程中受环境影响易受潮板结。现货市场中,在通风干燥的仓库内,尿素可存放半年以上。
尿素执行国家标准(GB/T2440-2017),尿素检验的主要指标有总氮(N)含量、缩二脲含量、水分含量等,其余次要指标为铁含量、碱度含量、硫酸盐含量、水不溶物、亚甲基二脲等,另外对尿素粒度有一定要求。
总氮(N)含量为尿素最重要指标,工业用合格品总氮(N)含量不少于46%,而农用尿素标准不少于45%。工业合格品、优等品所要求的总氮(N)含量均高于农业尿素。
尿素的生产原料主要为煤或天然气,“富煤贫油少气”的能源状况决定了我国的尿素生产以煤炭为主,天然气为辅。
2017年,全国尿素总产能为8200万吨,煤头尿素占比71.83%,气头尿素占比24.12%,“十三五”期间关停尿素产能1300万吨,严格淘汰开工率低、连年亏损、半停产及负债率大于100%的企业,整体产能退出约15%。
尿素的生产成本主要包括原料价格、电费和加工费等。煤头尿素的生产成本主要由“两煤一电”组成,“两煤”是原料煤和燃料煤,其中,当前的原料煤有无烟煤,部分新装置开始使用烟煤;燃料煤主要是动力煤(通常使用4500-5000大卡的动力煤,其中5000大卡的动力煤为主流);两煤一电的成本占尿素总成本的70%左右。气头尿素的生产成本主要由天然气价格、电费和加工费组成。生产一吨尿素需消耗600-800立方米天然气。
目前,我国已成为世界上第一大尿素生产国。2015年尿素产能突破9000万吨,达9132万吨,产量增长至7492万吨,整个行业产能过剩。2016年尿素产能为8500万吨,产量为6658.68万吨,同比下降27.62%。2017年尿素产能为8200万吨,产量为5540万吨,同比下降12.25%。
近年中国尿素产能产量维持高速增长态势,但煤头、气头产能产量却出现分化。2015年前,得益于煤炭价格持续走低,煤头尿素产能产量双重增长趋势明显。之后随着环保因素的影响,煤炭价格的提升,产能产量下降。同期,受制于气荒和天然气价格上涨等因素的影响,气头尿素产能产量增长缓慢。2016年起受国家去产能、环保、煤改气等政策影响,气头尿素产能产量进一步下滑。
我国尿素产能主要集中在华北、西北地区,2017年华北地区产能约为2240万吨,占全国总产能的29%,山东总产能1005万吨,占华北地区的44%,占全国总产能的13%。西北地区(青海、甘肃、宁夏、陕西)凭借丰富的原料资源优势,新增尿素产能不断释放,2017年产能达588万吨,占全国总产能的7%。其中新疆、内蒙古产能分别为725、780万吨,占全国总产能的19.3%。此外,西南、华中、华东、东北和华南地区尿素产能分别占全国总产能的10%、14%、和23.4%、5%、2.4%。
中国尿素主要下游需求分为农业需求和工业需求。其中农业需求为作物直接施用和制作复合肥,直接施用主要以玉米、水稻等大田作物为主。工业需求主要分为人造板、三聚氰胺、烟气脱硝以及另外的小工业需求等。2017年,尿素总消费量约5527万吨,同比下滑3.03%;其中农业领域消费3965万吨,同比减少8.2%;工业领域消费约1562万吨,同比增长13.2%。
2017年,中国工农业总需求量5527万吨。从各省情况看,农业直接施用尿素消费量排名前五的是:山东、河南、江苏、四川、安徽,合计消费量占全国农业直接施用尿素消费量的33.59%;复合肥用尿素消费量排名前五的是:山东、河南、湖北、安徽、河北,合计消费量占全国复合肥用尿素消费量的45.12%;农业用尿素消费量排名前五的是:山东、河南、江苏、湖北、安徽,合计消费量占全国农业用尿素消费量的32.14%;尿素消费总量排名前五的是:山东、河南、江苏、安徽、湖北,合计消费量占全国尿素消费量的35.46%。由此可知,产粮大省如山东、河南、江苏、湖北、安徽等地用肥量较为可观,同时也是重要的复合肥产区,因此尿素消耗量总体位居全国各地区前列。
在中国130家左右尿素企业中,汽车运输(简称“汽运”)为主要的运输方式,其所占比例超54%;铁路运输(简称“火运”)比例次之,约39%;水路运输(简称“火运”)方式仅在南方部分企业采用,约占7%。以华北地区为例,区域内,汽运和火运都比较发达,汽运占全国汽车运输总量的37.03%,火运占全国铁路运输总量的51.59%。
华北地区、东北地区和西北地区是尿素贸易较多的三大区域。华北地区作为全国尿素生产、消费双强市场,目前除满足区域内自用外,依靠发达的铁路、公路运输网络,外运尿素主要输送至东北、华中、华东和华南等尿素稀缺市场;但随着近年竞争压力持续增加,外运范围不断被压缩,流向西南、华南等地货源减少。东北地区则是主要的尿素流入地区,当地企业较少,需求量较多,货源主要来自华北、西北地区,近年华北地区企业在东北的市场占有率遭受西北货源的冲击,西北货源凭借低成本优势在东北市场的占有率逐步提高。西北地区近年产能持续增加,但需求量有限,被迫向港口或国内其余地区输送货源,目前主要目的地为东北、华北、华中地区,部分企业凭借其低成本优势,部分货源流向华南、西南等地。

保证金设置:最低交易保证金标准为5%,上市后交易保证金分期间管理:

涨跌停设置:尿素期货合约每日涨跌停板幅度为前一交易日结算价的±4%。新期货合约上市当日至成交首日,涨跌停板幅度为期货合约实际执行的涨跌停板幅度的2倍。
限仓是交易所规定会员或者客户按单边计算的、可以持有某一期货合约投机持仓的最大数量。
合约挂牌至交割月前一个月第15个日历日期间的交易日限仓标准:



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