El siguiente tipo de proceso es usar un disolvente orgánico, como el proceso Organosolv (OS) o el proceso de Fraccionamiento de Lignocelulosa a base de solvente de celulosa y solvente orgánico (COSLIF). Para el pretratamiento OS, el mecanismo principal implica la disolución de la lignina por disolvente orgánico y luego la reprecipitación mediante la adición de un antidisolvente, como el agua acidificada. Este método se introdujo primero como método de pulping para la fabricación de papel. Los disolventes orgánicos comúnmente utilizados son acetona, etanol, metanol, etc., en una solución acuosa de 20-60% de agua. Los parámetros clave incluyen la temperatura, el tiempo de residencia, la adición química y la concentración de agua. El efecto es: separar la lignina de la biomasa lignocelulósica; solubilizar la hemicelulosa y aumentar el tamaño de poro y la superficie en la pared celular. La Figura 5.24 muestra un esquema de un diagrama de proceso para el pretratamiento de OS.
Otro proceso basado en disolvente orgánico es el fraccionamiento celulosa-disolvente y lignocelulosa con disolvente orgánico (COSLIF). Para este proceso, se introduce un disolvente orgánico para disolver la celulosa antes del procesamiento de Organosolv. La Figura 5.25 muestra un esquema del procesamiento COSLIF.