Não. Cabeçalhos HTTP não são sensíveis a caso. Aqui na referência [HTTP/1.1][1] no item 4.2 está dizendo isso.

> HTTP header fields, which include general-header (section 4.5), request-header (section 5.3), response-header (section 6.2), and entity-header (section 7.1) fields, follow the same generic format as that given in Section 3.1 of RFC 822 [9]. Each header field consists of a name followed by a colon (":") and the field value. Field names are **case-insensitive.**

<hr>

> Dois cabeçalhos com o mesmo nome porém um em maiúscula e outro em minúscula, por padrão, são considerados o mesmo?

Sim, serão considerados os mesmos.

> O que o HTTP faz, uni eles, ignora algum ou envia ambos?

Utilizar cabeçalhos com o mesmo nome, mesmo sendo eles *case-sensitives*, irá causar problemas na plataforma que manipula os cabeçalhos recebidos. Isso depende de onde será usado, e não é uma boa prática fazer isso.

> Uma aplicação que espera, por exemplo, um cabeçalho Authorization, mas recebe um cabeçalho authorization deve processar usando ele ou retornar um erro?

De acordo com o RFC, deve considerar ambos a mesma coisa, seja o `Authorization`, `authorization` e `AUTHORIZATION`. Ambos não devem ser declarados ao mesmo tempo.

> Há um padrão de nomenclatura definido por alguma RFC?

Em junho de 2012, uma recomendação foi **não usar o X-** no início dos cabeçalhos. [Fonte][2]. 

> ## 3. Recommendations for Creators of New Parameters
> ...

> SHOULD NOT prefix their parameter names with "X-" or similar constructs.
<hr>

> ## 4. Recommendations for Protocol Designers
> ...

> SHOULD NOT prohibit parameters with an "X-" prefix or similar constructs from being registered.

> MUST NOT stipulate that a parameter with an "X-" prefix or similar constructs needs to be understood as unstandardized.

> MUST NOT stipulate that a parameter without an "X-" prefix or similar constructs needs to be understood as standardized.

<hr>

Fontes:

- https://pt.switch-case.com/51741167
- https://stackoverflow.com/questions/3561381/custom-http-headers-naming-conventions
- https://stackoverflow.com/questions/5258977/are-http-headers-case-sensitive
- https://stackoverflow.com/questions/7718476/are-http-headers-content-type-c-case-sensitive/7718542

  [1]: https://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec4.html#sec4.2
  [2]: http://tools.ietf.org/html/rfc6648