import shelve

fileBan = "ban.dat"
d = shelve.open(fileBan)
for i in range(1, 10000):
    d[str(i)] = "data__%s" %(i)  

d.close()


while 1:
    x = raw_input('x = ')
    if x == 'stop':
        break
    else:
        d = shelve.open(fileBan)
        print ('len = %s'%len(d) )
        data = d[x]
        d[str(i)] = "nnnnnnnnnnnd"
        #del d[str(i)]
        #d.sync()
        d.close()
        print ('= %s'%data)

        data = d[x] # здесь создается локальная переменная data, равная d[введенное значение]
        d[str(i)] = "nnnnnnnnnnnd" # здесь вы меняете данные в shelve по индексу 9999 (значение i после цикла)
        d.close()
        print ('= %s'%data) # а здесь вы печатаете вашу локальную переменную data, которая не имеет никакого отношения, к тому, что вы поменяли.

while 1:
    x = raw_input('x = ')
    if x == 'stop':
        break

    d = shelve.open(fileBan)
    print('before: d[%s] = %s' % (x, d[x]))
    d[x] = "nnnnnnnnnnnd"
    d.close()

    d = shelve.open(fileBan)
    print('after: d[%s] = %s' % (x, d[x]))
    d.close()