本申请公开了一种汽油轻馏分深加工工艺，步骤为：(1)C5分离工序：将正构C5/C6烷烃送至脱戊烷塔，脱戊烷塔的塔底油作为正构C6烷烃；(2)加氢脱苯工序：正构C6烷烃与新鲜氢混合后形成加氢原料，加氢原料进入到加氢精制反应器内，进行芳烃饱和反应，由加氢精制反应器的底部排出的反应物经过氢气分离后，获得粗品正己烷；(3)精馏工序：粗品正己烷进入到精馏塔内，精馏塔的塔顶的第二回流罐产生的第二液相部分相成为99.5wt％正己烷；由精馏塔的塔侧线获得98.5wt％正己烷，精馏塔的塔底重质油排出精馏塔。通过该工艺可以生产出98.5wt％和99.5wt％两种不同浓度规格的正己烷，通过实施该加工工艺，可有效生产出优质正己烷产品，优化炼厂产品分布。