El objetivo de las estrictas regulaciones de calidad del combustible es disminuir los niveles de azufre, nitrógeno y productos químicos aromáticos en la gasolina, mejorando así la seguridad ambiental. Debido a los altos costos de la hidrodenitrificación y la hidrodesulfurización, muchos estudios están buscando procesos alternativos de purificación de combustibles. El enfoque de extracción simple utilizando disolventes eutécticos profundos (DES) ha demostrado resultar en la eliminación de impurezas y la mejora de la calidad de la gasolina. Se emplearon siete DES en un proceso de extracción por lotes para purificar el combustible modelo. Se eligió el disolvente TbabFa-0 para la extracción en microreactores con diferentes longitudes, caudales y proporciones de disolvente. En el microreactor, se estableció un régimen de burbuja y un patrón de flujo laminar para cada condición de proceso. Para las condiciones de proceso elegidas, se determinaron el coeficiente de difusión, el coeficiente de transferencia de masa volumétrica y la relación de distribución. Se logró una mejor separación de los tres componentes clave durante la extracción en un microreactor utilizando TbabFa-0. La eficiencia de extracción con disolvente regenerado se redujo en un máximo del 8%, mostrando la posibilidad de realizar la extracción en un microreactor con recirculación de disolvente.