O aumento da produção de gás natural na área conhecida como pré-sal da Bacia de Santos, associado a elevados teores de CO2 (até 45%molar), tem motivado o uso de tecnologias compactas, como a usada em separadores supersônicos, para o tratamento do gás natural, com o objetivo de levar à redução de custos de produção. A condensação promovida pela redução de temperatura dentro do equipamento pode conduzir à remoção de CO2, rico na fase líquida. Neste trabalho, a fluidodinâmica computacional foi utilizada para simular o escoamento do gás natural no interior de um separador supersônico. O modelo numérico foi validado com dados da literatura e posteriormente utilizado para avaliar a separação de CO2 do gás natural através de tecnologia supersônica.