Eu não acho que isso seja possível. Você executa esse script a partir de um emulador de terminal que está em execução na sessão do LXDE. Quando você mata a sessão do LXDE, você também mata o terminal e, portanto, o seu script.
Uma solução possível seria efetuar login por meio de um tty diferente e executar seu script lá. O que exatamente você está tentando fazer? Um cronjob de raiz funcionaria?