本发明涉及天然气加工与处理技术领域，公开了一种乙烷混合液烃萃取精馏脱碳系统及方法。所述系统包括依次连接的萃取脱碳单元、脱乙烷单元和脱丁烷单元，所述萃取脱碳单元将从脱丁烷单元回流的部分稳定轻烃作为萃取剂对原料乙烷混合液烃进行萃取脱碳处理。所述方法依次包括萃取脱碳处理、脱乙烷处理和脱丁烷处理；其中，将脱丁烷处理得到的部分稳定轻烃作为萃取剂对原料乙烷混合液烃进行萃取脱碳处理。本发明能够实现从高含二氧化碳的乙烷混合液烃中高效脱除二氧化碳，二氧化碳回收率达到99％以上，乙烷产品中二氧化碳含量低于500ppm。