La présente invention concerne un nouveau procédé efficace pour l'élimination de composés soufrés organiques, de composés azotés organiques et d'oléfines légères dans des hydrocarbures liquides. Le procédé concerne plus spécifiquement l'élimination de ces contaminants des composés aromatiques comprenant le benzène et le toluène et du naphte. Les hydrocarbures liquides sont mis en contact avec un mélange d'au moins un oxyde de métal et une zéolite acide. De préférence, l'oxyde de métal comprend l'oxyde de nickel et l'oxyde de molybdène et la zéolite acide est une zéolite stabilisé acide Y. Ce mélange présente une capacité significative pour adsorber des impuretés et peut être régénéré par un traitement oxydant.