Внутритрубный сепаратор на сверхзвуковом режиме позволяет добиться более глубокой степени извлечения целевого компонента, в данном случае газа, по отношению к дозвуковому внутритрубному сепаратору.

На первом этапе происходит сброс давления отдельно для газовой и жидкой фаз до минимального давления в системе, которое является входным параметром сепаратора.

После этого потоки объединяются и производится сепарирование. Газовая фаза разделяется на два потока, коэффициент разделения является еще одним параметром сепаратора. Один поток поступает на газовый выход, второй - смешивается с жидкой фазой. Давления в потоках приводятся к заданному выходному давлению, при этом от них отводится энергия из условия соблюдения баланса энтальпии входного и выходных потоков.