В этом предложении при существительном Петербург имеется два приложения и одно согласованное определение, все вместе образующие ряд. Элементы этого ряда можно перечислить через запятую, а можно какую-то часть ряда отделить более сильным знаком тире, подчеркнув его самостоятельность:

...Петербурга, его родного города, любимого и жестокого, прототипа всех будущих городов;
...Петербурга — его родного города, любимого и жестокого, прототипа всех будущих городов;
...Петербурга, его родного города — любимого и жестокого, прототипа всех будущих городов (определение любимого и жестокого относится к родному городу);
...Петербурга, его родного города, — любимого и жестокого, прототипа всех будущих городов (определение любимого и жестокого относится к Петербургу).

Если поставить тире перед последним приложением, то сочетание согласованных определений нужно закрыть запятой:
...Петербурга, его родного города, любимого и жестокого, — прототипа всех будущих городов.

Согласно правилам в сложноподчиненном предложении может ставиться тире после придаточной части, стоящей перед главной частью (особенно при наличии слов это, вот, то в главной части).

Постановка тире или дефиса зависит от смысла сочетания. Если в числе инженеров-программистов есть главный, то пишем главный инженер-программист. Если же главный инженер одновременно является программистом, то пишем главный инженер — программист.

Прямая речь может оформляться двумя способами. Если прямая речь идет в строку (в подбор), то она заключается в кавычки. Если прямая речь начинается с абзаца, то перед ней ставится тире (кавычки отсутствуют). Выбор способа оформления прямой речи зависит от задач автора. Скажем, если нужно наглядно показать обмен репликами между разными персонажами (диалог), удобнее использовать второй вариант оформления прямой речи (без кавычек, каждая реплика начинается с новой строки и предваряется тире).

Запятой обособляется сравнительный оборот: Они были такими же, как у меня в детстве, — пытливыми, полными озорного огонька.

Слово кстати в этом предложении действительно является наречием. Сочетание кстати и некстати входит в ряд обстоятельств, зависящих от сказуемого втискивали. Эти обстоятельства представлены как дополнительная информация, добавочные сведения (= «всюду втискивали науку, причем кстати и некстати...»), то есть представляет собой присоединительную конструкцию. Добавим, что, поскольку эта конструкция включена в предложение без союзов, предпочтительно было бы поставить тире: ...мы всюду втискивали науку — кстати и некстати, с умыслом и без умысла, искусно и неискусно. Впрочем, запятая в этих случаях также используется, и она не ошибочна.

В русском языке мужская фамилия Меррилл (а речь идет об инженере Чарльзе Вашингтоне Меррилле) склоняется. Соответственно, верно: процесс Меррилла — Кроу. Обратите внимание, что фамилии изобретателей пишутся через тире с пробелами.

Тире поставлено перед распространенным приложением, стоящим в конце предложения, оно подчеркивает самостоятельность такого приложения (см. пункт 2 параграфа 19.10 справочника по пунктуации Д. Э. Розенталя). Другие тире в предложении неуместны.

В этих предложениях сравнительные обороты с союзом что играют роль сказуемого, а запятая между подлежащим и сказуемым не ставится. Постановка интонационного тире возможна.

В этом случае второе тире опускается, потому что приложение предшествует определяемому слову. См. примечание 3 к параграфу 19.10 справочника по пунктуации Д. Э. Розенталя.