湖北荆州地区建设煤制尿素项目的可行性分析

2021-03-09肖敦峰夏炎华皮金林

化肥设计 2021年1期

张科，肖敦峰，夏炎华，皮金林

(中国五环工程有限公司，湖北武汉，430223)

尿素既是一种非常重要的高氮化肥，又是多种有机、无机产品的生产原料，可应用于医学、农业、工业等多个行业领域。在农业方面，尿素作为含氮量最高的氮肥可直接施用，是目前使用量较大的化学氮肥之一，也可用于生产多种复合肥料。在工业方面，尿素可以用来制造人造板、三聚氰胺、ADC发泡剂、饲料、车用尿素等。从全国范围看，尿素行业供略大于求。但在湖北、湖南地区局部范围内仍有市场潜力。本文分析了在湖北荆州地区建设煤制尿素项目的可行性。

1 尿素市场分析

1.1 国内市场分析

截至2019年底，中国尿素有效产能为7 670万t/a，2019年产量为5 174.4万t/a，同比增长3.1%，扭转了连续3年产量下降的局面，出现触底反弹。

2012～2019年间，中国尿素产能、产量年均增长率分别为1.0%和-2.5%。2012年，中国尿素产能为7 148万t/a，到2019年增至7 670万t/a；产量方面，2012年中国尿素产量为6 193万t/a，2019年降为5 174.4万t/a。

表1 近3年中国尿素产能产量统计

1.2 局部市场分析

近年来，中国尿素产能呈现逐渐缩减态势，在供给侧结构性改革的影响下，落后产能逐渐被淘汰。国内尿素行业将加速洗牌，固定床传统工艺产能占比将逐渐缩小，整体降低中国尿素运行成本。未来中国尿素行业落后产能仍将面临淘汰，尿素行业也将逐步实现产销平衡。预计到2021年，中国尿素产能将达到8 112万t/a左右。

从全国范围看，尿素行业供略大于求，但是，局部范围内仍有市场潜力。据不完全统计，湖北、湖南两省的尿素需求约455万t/a，但是两省产能总计为375万t/a，缺口达到80万t/a。

若考虑固定床造气落后产能置换和湖北化肥厂转产，则湖北、湖南可新增产能达到300万t/a以上。

表2 湖北、湖南两省尿素生产企业

2 我国尿素价格分析

相关机构的研究显示，我国尿素价格波动趋势基本与动力煤价格波动一致。2007至2017年期间，尿素与煤炭价格走势见图1。由图可知，2015～2017年尿素年均价格分别为1 550元/t，1 600元/t，1 780元/t。2018全年尿素最高价为2 103元/t，最低价为1 959元/t，全年平均价格约2 000元/t。2019年尿素最高价为2 150元/t，最低价为1 690元/t，全年平均价格为1 907元/t。2020年第一季度尿素价格约1 600～1 700元/t。

图1 2007～2017年间尿素均价和动力煤均价走势

3 原料供应

3.1 原料供应可靠性分析

在湖北荆州地区建设煤制尿素工厂，原料煤和燃料煤可由浩吉铁路供应。浩吉铁路连接蒙陕甘宁能源“金三角”地区与鄂湘赣等华中地区，纵贯内蒙古、陕西、山西、河南、湖北、湖南、江西等七省(区)，正线全长1 813 km。在荆州地区设置有仙居站、荆门北站、荆门东站等7个中间站。

2019年9月28日，浩吉铁路正式开通运营。2019年10月，浩吉铁路每日开行列车10列左右，日均运量约3.5万t。

浩吉铁路设计年输送能力为2亿t，远期达到3亿t。截至2018年底，国家公告生产煤矿3 373处、年产能35.3亿t；公告在建煤矿1 010处、年产能10.3亿t(其中，进入联合试运转的煤矿年产能为3.7亿t)，这些均是手续齐全的合法煤矿。在建煤矿主要分布在山西、内蒙古、陕西、甘肃、宁夏、新疆等地，除少数因资源或市场等条件变化长期处于停建状态的煤矿外，大部分煤矿将在未来几年陆续投产，煤炭供给充足程度会有一定提高。其中，内蒙古生产和在建煤矿总规模超过13亿t。

3.2 煤炭价格分析

价格是反应煤炭市场的显著特征之一。以秦皇岛5 500大卡动力煤平仓价为例，可将2000年以来煤炭价格走势划分为7个阶段，依次是合理回升、继续回升、高位振荡、上升、大幅下跌、回升、波动走稳。

从数据变化情况可以看出，近20年来，煤炭价格大部分时间处于大幅波动中，比较平稳的时间不多，主要是在2001年1月至2004年10月和2004年11月至2007年11月。这是因为我国加入世贸组织后经济开始新一轮增长，能源需求增加，带动煤价合理回升，经历短期上涨后继续缓慢上升。

2007年11月之后，煤价进入剧烈振荡期，受多方面因素影响，煤价急速上涨，2008年7月21日达到历史高点(每吨965元)，随后，受美国次贷危机影响，我国煤价大幅下跌。为了减轻美国次贷危机对国内经济的影响，国家实施了大规模刺激经济的措施，煤炭需求旺盛，煤价振荡走稳后，开始了长达2年的上升期。到了投资刺激末期，煤炭需求增速显著放缓，煤炭市场严重过剩，从2011年底开始煤价长时间大跌，持续到2015年底，每吨降到365元，只有2008年高点的37.8%。

在产能严重过剩、全行业亏损甚至部分大型煤企现金流即将断裂的危急关头，国家有关部门出台了煤炭产业去产能的相关调控政策，加上煤炭消费量见底，这才稳住了煤价下滑的势头。2016年初，煤价开始了新一轮恢复性上涨，10月达到每吨700元。为了促进煤价合理回归，国家有关部门引导先进产能释放，2017年6月煤价回落到每吨560元，进入波动走稳期。从2017年6月至2019年3月底，煤价长时间保持在每吨600元左右，煤炭市场呈现波动中走稳的态势。2014至2020年间，我国秦皇岛港煤炭价格走势见图2。

图2 2014～2020年间秦皇岛港煤炭价格走势

4 竞争力分析

上世纪70年代，国内尿素工业逐步起步，特别是1973年，我国开始从国外成套引进大型化肥装置。第一批引进的13套大化肥装置，分布在13个省区。经过近40年的发展，国内的煤制尿素产业已经非常成熟。煤制尿素涉及的空分、煤气化、CO变换、合成气净化(低温甲醇洗和液氮洗)、氨合成、硫回收和尿素等工艺过程，均有成熟的国产化技术。因此，煤制尿素的竞争力主要取决于尿素成本。

以在湖北荆州地区新建的煤制尿素项目为基准方案，对比其与三种场景的合成氨、尿素生产成本。基准方案主要假设条件如下：①原料煤和燃料煤产自榆林地区，由浩吉铁路供应。榆林地区煤价为400元/t，经浩吉铁路运输的运费为200元/t，到荆州地区的煤价为600元/t；②新建项目规模为50万t/a合成氨，88万t/a尿素，项目投资30亿元人民币；③参考荆州某园区招商引资宣传资料，公用工程价格为原水1.5元/t、蒸汽120元/t、电0.6元/kW·h。

4.1 基准方案产品成本计算

参考国内类似规模已建项目的投资和消耗数据，原料和公用工程价格参照上文假定条件，计算的基准方案吨液氨和尿素成本分别为1 599.4元/t和1 189.5元/t，详细计算过程见表3和表4。

4.2 竞争力分析

4.2.1 与周边地区生产企业对比

根据湖北地区固定床造气的相关尿素生产企业(湖北三宁)反馈，在煤价800元/t的情况下，液氨完全成本约2 000～2 100元/t；折算到煤价600元/t时，液氨成本约为1 800～1 900元/t。基准方案测算的液氨完全成本1 599.4元/t，比湖北周边固定床造气合成氨生产成本低约200～300元/t。吨尿素消耗液氨约0.57 t，基准方案的尿素生产成本应比周边固定床造气生产企业低约110～170元/t。