La separazione trifasica consiste nel trattamento di un flusso composto da tre fasi differenti una allo stato aeriforme e le altre due allo stato liquido.
In generale, si ha:
- fase aeriforme: ad esempio metano, gas idrocarburi, gas naturale misto;
- fase liquida leggera: ad esempio olio;
- fase liquida pesante: ad esempio acqua;
La separazione trifasica viene utilizzata per ottenere un flusso di gas depurato dal liquido e due flussi separati in fase liquida leggera e fase liquida pesante.

PROCESSO: In generale si utilizza un AFP ST Inlet device per calmare e distribuire il flusso all'ingresso del serbatoio e per ottenere la separazione delle fasi liquide e di quella aeriforme.
I flussi sono così costretti a passare attraverso alcuni interni contemporaneamente ma in due sezioni differenti del serbatoio:
- nella parte superiore viene trattato il flusso di gas con, ad esempio, un raddrizzatore di flusso (rectifier), uno sgrossatore (straightner) ed un pacco lamellare.
- nella sezione inferiore viene trattato il liquido con, ad esempio, una lamiera di distribuzione (calming baffle), un pacco lamellare orizzontale (parallel plate pack) ed una diga a stramazzo.

INTERNI: la composizione degli interni può variare in base alle caratteristiche dei fluidi e delle prestazioni richieste. Un esempio di separatore trifase è, ad esempio, il cosiddetto "Separatore a gravità", dove l'unico interno è solitamente un dispositivo di ingresso ST e la fase liquida leggera e quella liquida pesante vengono separate solo grossolanamente per l’effetto della gravità.
In altri casi, sono necessari interni speciali per soddisfare le prestazioni necessarie come, ad esempio:
- un doppio deflettore calmante invece di uno semplice;
- un coalescer in calza metallica al posto di un pacco lamellare;
- un separatore in calza metallica al posto di un pacco lamellare;

DIMENSIONAMENTO: il dimensionamento di un separatore trifasico e dei suoi interni è un processo complesso dove vanno considerati diversi parametri, quali:
- caratteristiche e proprietà dei fluidi come densità, viscosità, composizione chimica, peso molecolare ecc.;
- tempo di permanenza richiesto nel serbatoio;
- dimensioni richieste del serbatoio in base alla posizione e ad altre limitazioni come, ad esempio, tubazioni già esistenti a cui connettersi;
- prestazioni di processo richieste come, ad esempio, il diametro minimo delle goccioline di liquido da separare.